JPH0630072B2 - Semiconductor memory device - Google Patents
Semiconductor memory deviceInfo
- Publication number
- JPH0630072B2 JPH0630072B2 JP59274509A JP27450984A JPH0630072B2 JP H0630072 B2 JPH0630072 B2 JP H0630072B2 JP 59274509 A JP59274509 A JP 59274509A JP 27450984 A JP27450984 A JP 27450984A JP H0630072 B2 JPH0630072 B2 JP H0630072B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- address
- data
- read
- output
- input
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Memory System (AREA)
- Information Retrieval, Db Structures And Fs Structures Therefor (AREA)
- Dram (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はアドレスレジスタを内蔵する読出しおよび書込
み可能の半導体記憶装置、特にパイプライン処理をする
演算装置に適した反動委記憶装置に関する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a readable and writable semiconductor memory device having an address register built therein, and more particularly to a reaction counter memory device suitable for an arithmetic device for pipeline processing.
一般にアドレスレジスタを内部に備えた読出しおよび書
込み可能の半導体記憶装置(以下RAMと称する)で
は、このアドレスレジスタを更新させるためにクロック
信号を使用する。Generally, in a readable and writable semiconductor memory device (hereinafter referred to as RAM) having an address register inside, a clock signal is used to update the address register.
第7図は、従来のこの種RAM1の構成を概略的に表わ
しており、10はメモリセルマトリクス、11はコラム
デコーダ、12はロウデコーダ、13はコラムセレク
タ、14はアドレスレジスタ、15はセンスアンプ、1
6はライトアンプ、▲▼はライトイネーブル信号、
Diはライトデータ、Doはリードナータ、CKはクロ
ック信号をそれぞれ示している。FIG. 7 schematically shows the structure of a conventional RAM 1 of this type. 10 is a memory cell matrix, 11 is a column decoder, 12 is a row decoder, 13 is a column selector, 14 is an address register, and 15 is a sense amplifier. 1
6 is a write amplifier, ▲ ▼ is a write enable signal,
Di is write data, Do is a read nata, and CK is a clock signal.
このようにアドレスレジスタ14用のクロック信号CK
を用いるRAM1では、リードおよびライト動作をこの
クロック信号CKに同期させると好都合である。In this way, the clock signal CK for the address register 14
In the RAM 1 which uses, it is convenient to synchronize the read and write operations with this clock signal CK.
第8図(a)乃至(f)はその場合のタイムチャートの1例を
示すもので、クロック信号CKの立上りで第8図(b)に
示されるようなアドレス入力が順次アドレスレジスタ1
4に取込まれ、該アドレスレジスタ14の出力は例えば
第8図(c)に示されるように、クロック信号CKの立上
りに同期して順次その辞典でのアドレス入力に切り換え
られる。このようにしてアドレスレジスタ14の出力
(例えばAD1が確定してから一定時間(いわゆるアク
セスタイム)後にデータ出力(リードデータ)Doが出
力され、ライトイネーブル信号▲▼がハイレベルの
期間において、該アドレスAD1のメモリセルのデータ
が読出される。なお図面中で示す部分はデータ出力がin
validの期間(例えばハイインピーダンスの状態)を示
している。そしてデータを書く場合には、上記アドレス
レジスタ14の出力が確定してからライトイネーブル信
号▲▼をローレベルにすれば、その時入力されたラ
イトデータDiが該アドレスレジスタ14の出力に対応
するアドレスAD1のメモリセルに書込まれる。FIGS. 8 (a) to 8 (f) show an example of a time chart in that case, in which the address input as shown in FIG. 8 (b) is sequentially applied to the address register 1 at the rising edge of the clock signal CK.
4 and the output of the address register 14 is sequentially switched to the address input in the dictionary in synchronization with the rising edge of the clock signal CK as shown in FIG. 8 (c). In this way, the output of the address register 14 (for example, the data output (read data) Do is output after a fixed time (so-called access time) after the confirmation of AD 1 and the write enable signal ▲ ▼ is at the high level period). The data of the memory cell at address AD 1 is read in. The data output is in
A valid period (for example, a high impedance state) is shown. When writing the data, the write enable signal ▲ ▼ is set to the low level after the output of the address register 14 is confirmed, and the write data Di input at that time corresponds to the address AD corresponding to the output of the address register 14. Written to memory cell 1 .
第9図は、第7図に示されるRAM1を用いて演算シス
テムを構成した場合を示しており、該図中21はレジス
タで、該レジスタ21に入力されるアドレス入力ADは
クロック信号CKに同期して順次該レジスタ21にセッ
トされ、該セットされたレジスタ出力すなわちADは次
いで演算器(ALU1)22に入力される。該演算器
(ALU1)22は額アドレス入力ADを演算してこれ
を該RAM1のメモリセルに対応するアドレスAD′に
変換し、該RAM1アクセス用のアドレスAD′を出力
する。FIG. 9 shows a case in which the RAM 1 shown in FIG. 7 is used to form an arithmetic system. In the figure, 21 is a register, and the address input AD input to the register 21 is synchronized with the clock signal CK. Then, the registers 21 are sequentially set in the register 21, and the set register output, that is, AD is then input to the arithmetic unit (ALU 1 ) 22. The computing unit (ALU 1 ) 22 computes the forehead address input AD, converts it into an address AD ′ corresponding to the memory cell of the RAM 1, and outputs the address AD ′ for accessing the RAM 1.
このようにして該RAM1から該AD′番地のデータA
が出力されると、該データAは次いで演算器(AL
U2)3に入力され、該演算器(ALU2)3において、
該データAは、例えば別の演算器から該演算器(ALU
2)3に入力されるデータBと演算されて、該データA
とデータBとの演算結果が再び該RAM1へのデータ入
力として、該RAM1のAD′番地に書込まれ、最初の
データAが該演算結果のデータに書き換えられる。な
お、該RAM1は上述したようにロック信号CKに同期
して動作しデータ書込み時にはライトイネーブル信号▲
▼がローレベルとされる。In this way, the data A at the address AD 'from the RAM 1
Is output, the data A is then transferred to the arithmetic unit (AL
U 2 ) 3, and in the arithmetic unit (ALU 2 ) 3,
The data A is transmitted from, for example, another arithmetic unit to the arithmetic unit (ALU
2 ) The data A input to 3 is calculated and the data A
The calculation result of the data B and the data B is again written as data input to the RAM 1 at the address AD 'of the RAM 1, and the first data A is rewritten with the data of the calculation result. The RAM 1 operates in synchronization with the lock signal CK as described above, and the write enable signal ▲ when writing data.
▼ is set to low level.
第10図は、リード系が2系統あり、ライト系が1系統
のRAM4、すなわち共通のメモリセルにおける2つの
アドレスから同時にデータ読出しができるいわゆる2ポ
ートリード、1ポートライトRAM4の構成を概略的に
示している。FIG. 10 schematically shows a configuration of a RAM 4 having two read systems and one write system, that is, a so-called 2-port read and 1-port write RAM 4 capable of simultaneously reading data from two addresses in a common memory cell. Shows.
該図中40とメモリセルマトリクスであって、第1のリ
ード系としてコラムデコーダA41、ロウデコーダA4
2、コラムセレクタA43、アドレスレジスタA44、
センスアンプA45、が設けられ、一方第2のリード系
としてコラムデコーダB51、ロウデコーダB52、コ
ラムセレクタB53、アドレスレジスタB54、センス
アンプB55、が設けられる。そして各リード系がそれ
ぞれ第7図の場合と同様に動作して、クロック信号CK
の立上りに同期して各アドレスレジスタ44,54に順
次取り込まれるアドレスAおよびアドレスBに対応する
各データAおよびデータBが、ライトイネーブル信号▲
▼のハイレベル期間中においてそれぞれセンスアン
プ45および55から同期に出力され、データAとデー
タBの同時読出しが行われる。 A column decoder A 41 and a row decoder A 4 as a first read system, which are 40 and a memory cell matrix in the figure.
2, column selector A 43, address register A 44,
A sense amplifier A 45 is provided, while a column decoder B 51, a row decoder B 52, a column selector B 53, an address register B 54, and a sense amplifier B 55 are provided as a second read system. Then, each read system operates similarly to the case of FIG. 7, and the clock signal CK
The data A and the data B corresponding to the address A and the address B which are sequentially fetched into the address registers 44 and 54 in synchronization with the rising edge of
During the high level period of ∘, the data are simultaneously output from the sense amplifiers 45 and 55, and the data A and the data B are simultaneously read.
またアドレスレジスタA44の出力が確定してからライ
トイネーブル信号▲▼をローレベルにすれば、その
時ライトアンプ46に入力されたライトイデータDiが
該アドレスレジスタA44に取込まれるアドレスAに対
応するメモリセルに書込まれる。Further, when the write enable signal ▲ ▼ is set to the low level after the output of the address register A 44 is confirmed, the write data Di input to the write amplifier 46 at that time corresponds to the address A fetched in the address register A 44. Is written to the memory cell.
第11図は第10図に示されるRAM4を用いて演算シ
ステムを構成した場合を示しており、上記アドレスAか
ら読出されたデータAとアドレスBから読出されたデー
タBとが演算器6て演算されその演算結果が再びアドレ
スAに書込まれ、それによって該アドレスAのデータは
該データAから該演算結果のデータに書き換えられる。FIG. 11 shows a case where the RAM 4 shown in FIG. 10 is used to form an arithmetic system. The data A read from the address A and the data B read from the address B are calculated by the arithmetic unit 6. Then, the operation result is written again in the address A, whereby the data at the address A is rewritten from the data A to the operation result data.
ところで上記第7図または第10図に示されるRAMを
用いて演算システムを構成するにあたり、演算速度を著
しく向上させる手段として演算部に中間レジスタを置
き、該中間レジスタを介して2段以上の演算器を順次接
続したいわゆるパイプライン方式の演算システムとする
ことがしばしば行われる。By the way, in constructing an arithmetic system using the RAM shown in FIG. 7 or FIG. 10, an intermediate register is provided in the arithmetic unit as means for significantly improving the arithmetic speed, and arithmetic operations of two or more stages are performed through the intermediate register. A so-called pipeline type arithmetic system in which the devices are sequentially connected is often performed.
第12図は、第10図に示されるRAM4と2段の演算
器を用いてパイプラインシステムを構成した場合の一例
を示すもので、上記RAM4のアドレスAおよびアドレ
スBからそれぞれ読出されたデータAおよびデータBは
第1の演算器(ALU1)7に入力されて演算され、そ
の演算結果f(DA、DB)は一旦レジスタ8にセット
さ、該レジスタ8の出力側から該データf(DA、D
B)が第2の演算器ALU2)9に入力されて更に所定
の演算が行われ、該演算結果がデータf″(DA,D
B)が再び該RAM4のアドレスAに入力され、該アド
レスAへのデータ書込み(データの書き換え)が行われ
る。FIG. 12 shows an example of a case where a pipeline system is constructed using the RAM 4 shown in FIG. 10 and a two-stage arithmetic unit. Data A read from address A and address B of the RAM 4 respectively. And the data B are input to the first arithmetic unit (ALU 1 ) 7 and are arithmetically operated. The arithmetic result f (DA, DB) is temporarily set in the register 8 and the data f (DA , D
B) is input to the second arithmetic unit ALU 2 ) 9 and a predetermined arithmetic operation is further performed, and the arithmetic result is data f ″ (DA, D
B) is again input to the address A of the RAM 4, and data writing (data rewriting) to the address A is performed.
ここでかかるパイプラインシステムを用いることによっ
て演算処理の速度が向上する理由について更に説明する
と、一般に例えばfとf″という2つの演算をつづけて
する場合に、仮にアドレスA1から読出されたデータA1
およびアドレスB1から読出されたデータB1に対する該
演算fおよびf″を1つの演算器において行うようにし
たとすると、該演算器がこれらの演算を完全に終えて該
データA1およびB1に対する最終の演算結果f″(DA
1,DB1)が該1つの演算器から出力されるまでは該1
つの演算器に次のデータ(例えばアドレスA2から読出
されたデータA2およびアドレスB2から読出されたデー
タB2)を入力させることができず、そのような方法で
は演算処理が遅くなる。そこで上記パイプラインシステ
ムにおいては第1および第2の演算器ALU1およびA
LU2を設け、該第1の演算器ALU1においてデータA
1およびB1に対する第1の演算fが終れば該演算f用の
第1の演算器が空くので、該データA1およびB1に対す
る演算fが終ったらその演算結果f(DA1,DB1)を
第2の演算f″の第2の演算器ALU2に入力すると同
時に該第1の演算f用の第1の演算器ALU1に次のデ
ータ(例えばデータA2およびデータB2)を入れてしま
う。このようにすることによって全体としてその演算処
理が早められることになる。The reason why the speed of arithmetic processing is improved by using such a pipeline system will be further explained. Generally, for example, when two arithmetic operations of f and f ″ are continued, the data A read from the address A 1 is assumed. 1
If the operations f and f ″ for the data B 1 read from the address B 1 are performed in one arithmetic unit, the arithmetic unit completely completes these operations and the data A 1 and B 1 Final calculation result f ″ (DA
1 until DB 1 ) is output from the one computing unit.
One of it is impossible to enter the following data (for example, an address A data A 2 is read from the 2 and the address B 2 data is read from the B 2) to the computing unit, arithmetic processing is slow in such a way. Therefore, in the above pipeline system, the first and second arithmetic units ALU 1 and ALU 1
LU 2 is provided, and data A is stored in the first arithmetic unit ALU 1 .
When the first operation f for 1 and B 1 is completed, the first operation unit for the operation f becomes empty. Therefore, when the operation f for the data A 1 and B 1 is completed, the operation result f (DA 1 , DB 1 ) Is input to the second arithmetic unit ALU 2 of the second arithmetic f ″, and at the same time, the following data (for example, data A 2 and data B 2 ) is input to the first arithmetic unit ALU 1 for the first arithmetic f. By doing so, the calculation process as a whole will be speeded up.
なお、第12図に示されるパイプラインシステムにおい
ては上記2ポートリード1ポートライトのRAM4(第
10図参照)を用い、2個のデータAおよびデータBが
共通のRAM4から読出されて第1の演算器ALU1に
入力されるように構成されているが、かかるパイプライ
ンシステムを構成するにあたっては、上記第7図に示さ
れるような通常のRAM1から読出されるデータAと、
例えば他のRAMから読出されるデータBとを第12図
に示される該第1の演算器ALU1に入力させることも
できる。In the pipeline system shown in FIG. 12, the RAM 4 (see FIG. 10) of the 2-port read and 1-port write is used, and two data A and data B are read from the common RAM 4 and the first data is read. Although it is configured to be input to the arithmetic unit ALU 1 , in constructing such a pipeline system, the data A read from the normal RAM 1 as shown in FIG.
For example, the data B read from another RAM can be input to the first arithmetic unit ALU 1 shown in FIG.
第13図は上記第12図に示されるパイプラインシステ
ムのタイムチャートを示すもので、クロック信号CKの
立上りに同期して先ず第1のアドレス入力(すなわちア
ドレスレジスタA側)からアドレスA1が選択されてデ
ータ出力Aとして該アドレスA1のデータA1がDA1と
して読出されると同時に、第2のアドレス入力(すなわ
ちアドレスレジスタB側)からアドレスB1が選択され
てデータ出力Bとして該アドレスB1のデータB1がDB
1として読出される。これらのデータDA1およびDB1
は第1の演算器ALU1に入力されて該演算器ALU1に
おいて第1の演算fが行われその演算結果f(DA1,
DB1)として出力される。該出力f(DA1,DB1)
は一旦中間レジスタにセットされ、次のサイクルにおい
て該データf(DA1,DB1)をもとにして第2の演算
器ALU2において第2の演算f″が行われる。このよ
うにして結局1クロックサイクルおくれて(このときア
ドレスレジスタの出力はアドレスA2になってしまって
いる)該第2の演算器ALU2から最終の演算結果f″
(DA1,DB1)が出力され、該データf″(DA1,
DB1)が再び該RAM4に書込まれる。FIG. 13 is a time chart of the pipeline system shown in FIG. 12, in which the address A 1 is first selected from the first address input (that is, the address register A side) in synchronization with the rising edge of the clock signal CK. has been at the same time as the data a 1 of the address a 1 is read as DA 1 as the data output a, the address a second address input (i.e. the address register B side) address B 1 is selected from the data output B data B 1 of B 1 is DB
Read as 1 . These data DA 1 and DB 1
Is input to the first arithmetic unit ALU 1 , the first arithmetic operation f is performed in the arithmetic unit ALU 1 , and the operation result f (DA 1 ,
It is output as DB 1 ). The output f (DA 1 , DB 1 )
Is once set in the intermediate register, and in the next cycle, the second arithmetic unit ALU 2 performs the second arithmetic operation f ″ on the basis of the data f (DA 1 , DB 1 ). One clock cycle later (at this time, the output of the address register has become the address A 2 ), and the final operation result f ″ is output from the second operation unit ALU 2.
(DA 1 , DB 1 ) is output, and the data f ″ (DA 1 ,
DB 1 ) is written to the RAM 4 again.
しかしながらこの場合、そのデータ書込みは、該クロッ
クサイクルにおいてライトネーブル信号▲▼がロー
レベルとなったとき、該アドレスレジスタAによって選
択されているアドレス(すなわちこの場合は上述したよ
うにアドレスA2)に大してなされることになり(第1
3図Kに示されるライトアドレス参照)、したがってこ
のままでは第12図に示されるパイプラインシステムに
おけるように該データf″(DA1,DB1)を、該デー
タA1をとり出した元のアドレスA1に書き込む(アドレ
スA1のデータ書き換えを行う)ことができなくなる。
すなわち該データf″(DA1,DB1)を該元のアドレ
スA1に書き込むためには、再度アドレスレジスタA側
にアドレスA1を入力してやらなければならず、その結
果次のアドレスA2,B2からのデータすなわちDA2,
DB2の読出しを1サイクルおくらさなければならず、
それだけパイプラインシステムの演算速度が低下してし
まうという問題点があった。However, in this case, the data writing is performed to the address selected by the address register A (that is, the address A 2 as described above in this case) when the write enable signal ▲ ▼ becomes low level in the clock cycle. It will be done a lot (first
(See the write address shown in FIG. 3K). Therefore, as it is, the data f ″ (DA 1 , DB 1 ) is the original address from which the data A 1 is extracted, as in the pipeline system shown in FIG. It becomes impossible to write to A 1 (rewrite the data of address A 1 ).
That the data f "(DA 1, DB 1 ) to write to the address A 1 of said original must be Yara enter the address A 1 in the address register A side again, so that the next address A 2, The data from B 2 , namely DA 2 ,
The reading of the DB 2 must be delayed one cycle,
There has been a problem that the operation speed of the pipeline system is reduced accordingly.
上述したように第12図に示されるパイプラインシステ
ムにおいて、従来例すなわち第7図または第10図に示
されるRAMを用いた場合には、第2の演算器9の演算
結果f″(DA1,DB1)は、該データA1が読出され
た元のアドレス、すなわち1サイクル前の読出しアドレ
スA1と異なり、その次のサイクルの読出しアドレスA2
に書込まれてしまう。したがって該演算結果f″(DA
1,DB1)を該元のアドレスA1に書込むためには再度
アドレスA1を入力しなければならず、したがって次の
アドレスA2からのデータ読出しを1サイクルおくらさ
なければならず、これは演算速度を上げるというパイプ
ラインシステムの趣旨に反することとなる。As described above, in the pipeline system shown in FIG. 12, when the conventional example, that is, the RAM shown in FIG. 7 or 10, is used, the calculation result f ″ (DA 1 , DB 1 ) is different from the original address from which the data A 1 is read, that is, the read address A 1 one cycle before, and the read address A 2 in the next cycle.
Will be written in. Therefore, the calculation result f ″ (DA
1, DB 1) In order to write to the address A 1 of said original must enter the address A 1 again, thus must delayed one cycle to read data from the next address A 2, This goes against the purpose of the pipeline system, which is to increase the calculation speed.
本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、
上述したような演算速度の低下をもたらすことなく最終
の演算結果(上記f″(DA1,DB1)に相当)を該も
との読出しアドレス(上記アドレスA1に相当)に再び
書き込み(該アドレスA1のデータを書き変える)こと
ができるようにしたものである。The present invention has been made to solve the above problems,
The final calculation result (corresponding to the above f ″ (DA 1 , DB 1 )) is rewritten (corresponding to the above address A 1 ) to the original read address (corresponding to the above address A 1 ) without reducing the calculation speed as described above. The data at the address A 1 can be rewritten).
そしてかかる問題点を解決するために、本発明によれ
ば、入力アドレスに対応したメモリセルを選択するため
のデコーダの出力を少なくとも1サイクル保持するラッ
チ回路を設け、データ読出し時は、前記デコーダ出力に
より前記メモリセルを選択し、データ書込み時は、前記
ラッチ回路に保持された少なくとも1サイクル前の読出
し時のデコーダ出力を用いて前記メモリセルを選択する
ことを特徴とする半導体記憶装置が提供される。In order to solve such a problem, according to the present invention, a latch circuit for holding an output of a decoder for selecting a memory cell corresponding to an input address for at least one cycle is provided, and when the data is read, the decoder output is provided. According to the present invention, there is provided a semiconductor memory device, wherein the memory cell is selected, and when the data is written, the memory cell is selected by using the decoder output at the time of reading at least one cycle before held in the latch circuit. It
上記構成によれば、入力アドレスに対応したメモリ選択
用の信号を次の入力アドレスが入力された後も所定のサ
イクルだけ保持する手段によって、読出しアドレスより
該所定のサイクル数だけ書込みアドレスを遅延させてい
るため、最終の演算結果を最初の読出しアドレスに再び
書込んで該アドレスのデータの書き換え(更新)を行う
ことができ、しかもそのために演算速度の低下をもたら
すこともなくなる。According to the above configuration, the write address is delayed from the read address by the predetermined number of cycles by the means for holding the signal for memory selection corresponding to the input address for the predetermined cycle even after the next input address is input. Therefore, the final calculation result can be rewritten to the first read address to rewrite (update) the data at the address, and the calculation speed is not reduced.
第1図は本発明の1実施例としての半導体記憶装置を示
すもので、第7図に示される従来形のRAM1と相違す
る点はロウデコーダ12とメモリセルマトリクス10と
の間にレジスタ17が挿入されている点である。そして
該レジスタ17内には、入力アドレスに対応したメモリ
選択用の信号(ロウデコーダ12の出力信号)を次の入
力アドレスが入力された後も所定のサイクルだけ保持す
る手段(例えばラッチ回路、Dフリップフロップなど)
が設けられており、これによってデータの書込みが該所
定のサイクルだけ前に入力されたアドレスに対して行な
われるようにされる。FIG. 1 shows a semiconductor memory device as one embodiment of the present invention. The difference from the conventional RAM 1 shown in FIG. 7 is that a register 17 is provided between a row decoder 12 and a memory cell matrix 10. This is the point that is inserted. A means for holding a signal for memory selection corresponding to the input address (output signal of the row decoder 12) in the register 17 for a predetermined cycle even after the next input address is input (for example, a latch circuit, D Flip-flop etc.)
Is provided so that data is written to the previously input address by the predetermined cycle.
第2図は該第1図の装置におけるレジスタ17の部分の
1具体例を示すもので、ロウデコーダ12内の第1デコ
ーダ121からの出力は、インバータ175を介してメ
モリセル10の第1の読出し用ワードラインRWL1に
入力されるとともに、該デコーダ121からの出力は、
ラッチ回路171,172を介してオア回路1761に
入力され、該オア回路1761の出力は更にインバータ
1762を介して該メモリセル10の第1の書込み用ワ
ードラインWWL1に入力される。なお該オア回路17
61にはライトイネーブル信号▲▼も入力される。FIG. 2 shows a specific example of the portion of the register 17 in the device of FIG. 1, and the output from the first decoder 121 in the row decoder 12 is the first of the memory cells 10 via the inverter 175. While being input to the read word line RWL 1 , the output from the decoder 121 is
It is input to the OR circuit 1761 via the latch circuits 171, 172, and the output of the OR circuit 1761 is further input to the first write word line WWL 1 of the memory cell 10 via the inverter 1762. The OR circuit 17
A write enable signal ▲ ▼ is also input to 61.
同様にしてロウデコーダ12内の第2デコーダ122か
らの出力はインバータ177を介してメモリセル10の
第2の読出し用ワードラインRWL2に入力されるとと
もに、該デコーダ122からの出力はラッチ回路17
3,174を介してオア回路1781に入力され、該オ
ア回路1781の出力は更にインバータ1782を介し
て該メモリセル10の第2の書込み用ワードラインWW
L2に入力される。そして該オア回路1781にもライ
トイネーブル信号▲▼が入力される。Similarly, the output from the second decoder 122 in the row decoder 12 is input to the second read word line RWL 2 of the memory cell 10 via the inverter 177, and the output from the decoder 122 is also output from the latch circuit 17.
3, 174 to the OR circuit 1781, and the output of the OR circuit 1781 is further passed through the inverter 1782 to the second write word line WW of the memory cell 10.
Input to L 2 . The write enable signal ▲ ▼ is also input to the OR circuit 1781.
以下同様にして各ワードラインに対する入力回路が該レ
ジスタ17を通して構成される。なおクロック信号CK
が各ロウデコーダおよび各ラッチ回路に供給される。In the same manner, the input circuit for each word line is constructed through the register 17. The clock signal CK
Is supplied to each row decoder and each latch circuit.
第3図は、上記第1〜第2図に示される半導体記憶装置
のタイムチャートを示すもので、クロック信号CKの立
上りで第1図(a)の(b)に示されるようなアドレス入力が
順次アドレスレジスタ14に取込まれ、該アドレスレジ
スタ14の出力は例えば第3図(a)の(c)に示されるよう
にクロック信号CKの立上りに同期して順次その時点で
のアドレス入力に切り換えられる。このようにしてアド
レスレジスタ14の出力(例えばA1)が確定してから
一定時間(いわゆるアクセスタイム)後にデータ出力
(リードデータ)D1が出力され、ライトイネーブル信
号▲▼がハイレベルの期間において該アドレスA1
からのデータ読出しが行われる。ここでアドレス選択が
行われたデコーダ(この場合はデコーダ121)におい
てはその出力信号がローレベルとなり、該ローレベルの
信号がインバータ175によってハイレベルの信号とさ
れて読出し用ワードラインRWL1が選択される。(第
3図(a)の(e)および第3図(b)の(d)参照) 一方該デコーダ121からの該ローレベルの出力信号は
ラッチ回路171にとり込まれ、次のクロック信号CK
で該ラッチ回路171の内容はラッチ回路172に転送
され1サイクル分ずらされる。すなわち、これらラッチ
回路はシフトレジスタを構成することになる。なお第3
図(b)におけるラッチ出力Aはラッチ回路171の出力
を、またラッチ出力Bはラッチ回路172の出力を示
す。そしてこのサイクルにおいて該ラッチ出力Bがロー
レベルとなっている間にライトイネーブル信号▲▼
がローレベルとなると、該ローレベルのラッチ出力Bと
ライトイネーブル信号▲▼とが入力されるオア回路
1761の出力がローレベルとなり次いでインバータ1
762によりハイレベルの信号とされ、結局該データ読
出し時から1サイクルずらされて書込み用ワードライン
WWL1が選択される。(第3図(a)の(f)および第3図
(b)の(e)参照)。したがってその時入力されたライトデ
ータ▲D′ 1▼は該書込み用ワードラインWWL1に対応
するアドレスA1に書込まれる。FIG. 3 is a time chart of the semiconductor memory device shown in FIGS. 1 and 2, in which the address input as shown in FIG. 1 (a) (b) is generated at the rising edge of the clock signal CK. The signals are sequentially taken into the address register 14, and the output of the address register 14 is sequentially switched to the address input at that time in synchronization with the rising edge of the clock signal CK as shown in (c) of FIG. 3 (a). To be In this way, the data output (read data) D 1 is output after a fixed time (so-called access time) after the output of the address register 14 (for example, A 1 ) is determined, and the write enable signal ▲ ▼ is in the high level period. The address A 1
The data is read from. In the decoder (decoder 121 in this case) whose address has been selected, its output signal becomes low level, and the low level signal is made into a high level signal by the inverter 175 to select the read word line RWL 1. To be done. (See (e) in FIG. 3 (a) and (d) in FIG. 3 (b)) On the other hand, the low-level output signal from the decoder 121 is taken into the latch circuit 171, and the next clock signal CK
Then, the contents of the latch circuit 171 are transferred to the latch circuit 172 and shifted by one cycle. That is, these latch circuits form a shift register. The third
Latch output A in FIG. 6B indicates the output of the latch circuit 171, and latch output B indicates the output of the latch circuit 172. Then, in this cycle, while the latch output B is at the low level, the write enable signal ▲ ▼
Becomes low level, the output of the OR circuit 1761 to which the low-level latch output B and the write enable signal ▲ ▼ are input becomes low level, and then the inverter 1
A high-level signal is output by 762, and the write word line WWL 1 is selected after shifting by one cycle from the data read. (Fig. 3 (a) (f) and Fig. 3
(See (e) of (b)). Therefore, the write data D' 1 ' input at that time is written to the address A 1 corresponding to the write word line WWL 1 .
なお上述した例ではロウデコーダからの出力信号をシフ
トする手段としてラッチ回路171,172を用いてい
るが、これらをDフリップフロップに置き換えることも
できる。また第3図に示される例においては、書込み用
ワードラインWWL1が選択されたあと、その次のサイ
クルにおいて上記と同様の動作によってロウデコーダか
らの出力は書込みワードラインWWL2を指定するが、
このサイクルにおいてはライトイネーブル信号▲▼
がローレベルとされないため書込み用ワードラインWW
L2に対する入力がハイレベルとされることはなく(第
3図(b)の(i)参照)、更に次のサイクルにおいてライト
イネーブル信号が再びローレベルとなったとき書込み用
ワードラインWWL3に対しハイレベルの選択信号が入
力されて対応するセルにデータ▲D′ 3▼の書き込みが
行われる場合が示されている。(第3図(a)の(h)および
第3図(b)の(j)参照)。In the above example, the latch circuits 171 and 172 are used as means for shifting the output signal from the row decoder, but they can be replaced with D flip-flops. In the example shown in FIG. 3, after the write word line WWL 1 is selected, the output from the row decoder specifies the write word line WWL 2 by the same operation as above in the next cycle.
In this cycle, write enable signal ▲ ▼
Is not set to the low level, the write word line WW
The input to L 2 is never set to the high level (see (i) in FIG. 3 (b)), and when the write enable signal becomes the low level again in the next cycle, the write word line WWL 3 is set. when a high-level selection signal against the writing of the inputted data corresponding to the cell ▲ D '3 ▼ performed is shown. (See FIG. 3 (a) (h) and FIG. 3 (b) (j)).
したがって上記第1〜第2図に示される半導体記憶装置
(RAM)を用い、該RAMから読出されたデータAと
他のRAMなどから読出されたデータBとを用いて前述
したパイプラインシステムを構成すれば、最終の演算結
果f″(DA,DB)を、該データAが読出された元の
アドレスAに再び書込むことができる。Therefore, the semiconductor memory device (RAM) shown in FIGS. 1 and 2 is used, and the pipeline system described above is configured by using the data A read from the RAM and the data B read from another RAM or the like. Then, the final calculation result f ″ (DA, DB) can be rewritten to the original address A from which the data A was read.
第4図は第1図の装置におけるレジスタ部分17の他の
具体例を示すもので、読出し用および書込み用として共
通のワードラインWL1,WL2……が用いられるメモリ
セル10に大して適用される場合が示される。FIG. 4 shows another specific example of the register portion 17 in the device shown in FIG. 1 , which is largely applied to the memory cell 10 in which common word lines WL 1 , WL 2 ... Are used for reading and writing. The case is shown.
該図に示されるものにおいて、仮にデコーダ121が選
択されると、デコーダ121からのローレベルの出力は
トランスミッションゲート1791(クロック信号▲
▼が入力されるPチャンネルトランジスタとクロック
信号CKが入力されるNチャンネルトランジスタとから
なる)およびインバータ1795を通してワードライン
WL1にハイレベルの信号として入力され、クロック信
号CKおよびライトイネーブル信号▲▼がハイレベ
ルの期間において該ワード線WL1に対応するメモリセ
ルからのデータ読出しが行われる。In the structure shown in the figure, if the decoder 121 is selected, the low-level output from the decoder 121 is transmitted to the transmission gate 1791 (clock signal ▲
▼ is input to the word line WL 1 as a high level signal through a P-channel transistor and an N-channel transistor to which the clock signal CK is input) and the inverter 1795, and the clock signal CK and the write enable signal ▲ ▼ are input. In the high level period, data is read from the memory cell corresponding to the word line WL 1 .
一方該デコーダ121からのロウレベルの出力はラッチ
回路171,172(Dフリップフロップでも可能)を
通して1サイクルずらされ、オアゲート1761(該オ
アゲート1761にはライトイネーブル信号▲▼も
入力される)、トランスミッションゲート1792(ク
ロック信号CKが入力されるPチャンネルトランジスタ
とクロック信号▲▼が入力されるNチャンネルトラ
ンジスタとからなる)、およびインバータ1795を通
して該ワードラインWL1にハイレベルの信号として入
力され、クロック信号CKおよびライトイネーブル信号
▲▼がロウレベルの期間において該ワード線WL1
に対応するメモリセルへのデータ書込みが行われる。On the other hand, the low level output from the decoder 121 is shifted by one cycle through the latch circuits 171 and 172 (which can also be a D flip-flop), the OR gate 1761 (the write enable signal ▲ ▼ is also input to the OR gate 1761), the transmission gate 1792. (Consisting of a P-channel transistor to which the clock signal CK is input and an N-channel transistor to which the clock signal ▲ ▼ is input), and input as a high level signal to the word line WL 1 through an inverter 1795. While the write enable signal ▲ ▼ is at the low level, the word line WL 1
Data is written to the memory cell corresponding to.
第5図は、本発明の他の実施例としての半導体記憶装置
を示すもので、第10図に示される従来形、すなわちリ
ード系が2系統、ライト系が1系統のRAM(すなわち
2ポートリード、1ポートライト形のRAM)に属する
ものであるが、該第10図の従来形と相違する点は、ロ
ウデコーダA42とメモリセルマトリクス40との間に
レジスタ47(その具体的構成は上述した第2図または
第4図に示されるようなもの)が挿入されている点であ
り、これにより第1のリード系(すなわちアドレスA
側)および第2リード系(すなわちアドレスB側)から
それぞれデータAおよびデータBが同時に読出されると
ともに、該レジスタ47を設けることによってデータD
iの書込みは所定サイクル(第2図または第4図の構成
とした場合は1サイクル)だけ遅らされて該データAが
読出された元のアドレスAに書込まれる。FIG. 5 shows a semiconductor memory device as another embodiment of the present invention. It is a conventional type shown in FIG. 10, that is, a read system has two systems and a write system has one system RAM (that is, two-port read). Although it belongs to the 1-port write type RAM), the difference from the conventional type shown in FIG. 10 is that a register 47 (a specific configuration thereof is described above) between the row decoder A 42 and the memory cell matrix 40. 2 or 4) is inserted, so that the first read system (that is, address A) is inserted.
Side) and the second read system (that is, the address B side), the data A and the data B are simultaneously read, and the data D is provided by providing the register 47.
Writing i is delayed by a predetermined cycle (one cycle in the case of the configuration of FIG. 2 or FIG. 4) and the data A is written to the original address A from which it was read.
第6図は、該第5図に示される装置を第12図に示され
るパイプラインシステムに適用した場合のタイムチャー
トを示すもので、前述した第13図に示されるタイムチ
ャート(第10図に示される従来装置を第12図に示さ
れるパイプラインシステムに適用した場合のタイムチャ
ート)と相違する点は、該第5図に示される本発明装置
が第2図または第4図に示されるようなレジスタ47を
有することによって、第12図における第2の演算器
(ALU2)9からの出力データf″(DA1,DB1)
が入力される(書込まれる)ライトアドレスが該データ
A1のリードアドレスA1のリードアドレスA1となるこ
とであり(第6図K参照)、このようにして該データA
1が読出された元のアドレスA1に該出力データf″(D
A1,DB1)を書込むことができ、上述したパイプライ
ンシステムにそのまま適用できるようになる。FIG. 6 is a time chart when the apparatus shown in FIG. 5 is applied to the pipeline system shown in FIG. 12. The time chart shown in FIG. The difference from the time chart when the conventional apparatus shown in FIG. 12 is applied to the pipeline system shown in FIG. 12 is that the apparatus of the present invention shown in FIG. 5 is the same as that shown in FIG. 2 or 4. By including the register 47, the output data f ″ (DA 1 , DB 1 ) from the second arithmetic unit (ALU 2 ) 9 in FIG.
The data A is inputted (written by) a write address is to become read address A 1 of the read address A 1 of the data A 1 (see FIG. 6 K), in this way
At the original address A 1 from which 1 was read, the output data f ″ (D
A 1 , DB 1 ) can be written, and the above-mentioned pipeline system can be directly applied.
なお上述した各実施例においてはレジスタ内のラッチ回
路(又はDフリップフロップ)を2個として書込みアド
レスを1サイクルだけずらせ、いわゆる演算器を2段構
成としたパイプラインシステムに適合しうるように構成
されているが、該ラッチ回路(又はDフリップフロッ
プ)の個数は該パイプラインシステムにおける演算器部
分の段数に応じて3個以上とし、それによって書込みア
ドレスを所定サイクルだけずらすことができることはい
うまでもない。In each of the above-described embodiments, the number of latch circuits (or D flip-flops) in the register is set to shift the write address by one cycle so that the so-called arithmetic unit can be adapted to a pipeline system having two stages. However, it is needless to say that the number of the latch circuits (or D flip-flops) is set to three or more according to the number of stages of the arithmetic unit in the pipeline system, whereby the write address can be shifted by a predetermined cycle. Nor.
本発明の半導体記憶装置によれば、データの書込みをそ
のサイクルよりも所定のサイクルだけ前に入力されたア
ドレスに対して行なうことができるので、特にこれをパ
イプラインシステムに適用した場合、演算速度を何等低
下させることなく、最終の演算結果を元のリードアドレ
スに再び書込むことができ、したがって効率のよいパイ
プラインシステムを構成することができる。しかも本発
明によれば、デコーダの出力を少なくとも1サイクル保
持するように構成されているため、データ書込み時にア
ドレスの入力がなくても少なくとも1サイクル前のデコ
ーダ出力によりメモリセルを選択することができる。According to the semiconductor memory device of the present invention, data can be written to an address input by a predetermined cycle before that cycle. Therefore, when this is applied to a pipeline system, the operation speed is particularly high. The final operation result can be rewritten to the original read address without lowering the value, and thus an efficient pipeline system can be configured. Moreover, according to the present invention, since the output of the decoder is held for at least one cycle, the memory cell can be selected by the decoder output at least one cycle before even if no address is input at the time of writing data. .
第1図は本発明にかかる半導体記憶装置の1実施例を示
すブロック図、 第2図は、第1図の装置におけるレジスタ部分の1具体
例を示す回路図、 第3図は、第1図および第2図に示される装置の動作を
説明するタイミング図、 第4図は、第1図の装置におけるレジスタ部分の他の具
体例を示す回路図、 第5図は、本発明にかかる半導体記憶装置の他の実施例
を示すブロック図、 第6図は、第5図の装置を第12図に示されるパイプラ
インシステムに適用した場合の動作を説明するタイミン
グ図、 第7図は、従来技術における半導体記憶装置の1例を示
すブロック図、 第8図は、第7図の装置の動作を説明するタイミング
図、 第9図は、第7図に示される従来形の装置を使用した演
算システムの構成を示すブロック図、 第10図は、従来技術における半導体記憶装置の他の例
を示すブロック図、 第11図は、第10図に示される従来形の装置を使用し
た演算システムの構成を示すブロック図、 第12図は、パイプライン方式を採用した演算システム
の構成を示すブロック図、 第13図は、第10図に示される従来形の装置を第12
図に示されるパイプラインシステムに適用した場合の動
作を説明するタイミング図である。 (符号の説明) 1……RAM 10……メモリセルマトリクス 11……コラムデコーダ 12……ロウデコーダ 14……アドレスレジスタ 17……レジスタ 171,172,173,174……ラッチ(又はDフ
リップフロップ) 22,3……演算器、 4……2系統のリード系を有するRAM 40……メモリセルマトリクス 41,51……コラムデコーダ 42,52……ロウデコーダ 44,54……アドレスレジスタ 47……レジスタ 6,7,9……演算器1 is a block diagram showing one embodiment of a semiconductor memory device according to the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram showing one specific example of a register portion in the device of FIG. 1, and FIG. 3 is FIG. FIG. 4 is a timing diagram for explaining the operation of the device shown in FIG. 2, FIG. 4 is a circuit diagram showing another specific example of the register portion in the device shown in FIG. 1, and FIG. 5 is a semiconductor memory according to the present invention. FIG. 6 is a block diagram showing another embodiment of the apparatus, FIG. 6 is a timing chart for explaining the operation when the apparatus of FIG. 5 is applied to the pipeline system shown in FIG. 12, and FIG. 8 is a block diagram showing an example of a semiconductor memory device in FIG. 8, FIG. 8 is a timing chart for explaining the operation of the device of FIG. 7, and FIG. 9 is an arithmetic system using the conventional device shown in FIG. FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of FIG. 11 is a block diagram showing another example of a semiconductor memory device in the art, FIG. 11 is a block diagram showing the configuration of an arithmetic system using the conventional device shown in FIG. 10, and FIG. 12 is a pipeline system. FIG. 13 is a block diagram showing the configuration of the adopted computing system, and FIG. 13 shows the conventional type device shown in FIG.
It is a timing chart explaining operation | movement at the time of applying to the pipeline system shown by a figure. (Description of symbols) 1 ... RAM 10 ... Memory cell matrix 11 ... Column decoder 12 ... Row decoder 14 ... Address register 17 ... Register 171,172,173,174 ... Latch (or D flip-flop) 22, 3 ... Operation unit, 4 ... RAM having two read systems, 40 ... Memory cell matrix 41, 51 ... Column decoder 42, 52 ... Row decoder 44, 54 ... Address register 47 ... Register 6,7,9 ... Calculator
Claims (1)
するためのデコーダの出力を少なくとも1サイクル保持
するラッチ回路を設け、データ読出し時は、前記デコー
ダ出力により前記メモリセルを選択し、データ書込み時
は、前記ラッチ回路に保持された少なくとも1サイクル
前の読出し時のデコーダ出力を用いて前記メモリセルを
選択することを特徴とする半導体記憶装置。1. A latch circuit for holding an output of a decoder for selecting a memory cell corresponding to an input address for at least one cycle is provided. When data is read, the memory cell is selected by the decoder output, and when data is written. The semiconductor memory device is characterized in that the memory cell is selected using the decoder output at the time of reading at least one cycle before, which is held in the latch circuit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59274509A JPH0630072B2 (en) | 1984-12-28 | 1984-12-28 | Semiconductor memory device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59274509A JPH0630072B2 (en) | 1984-12-28 | 1984-12-28 | Semiconductor memory device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61156342A JPS61156342A (en) | 1986-07-16 |
| JPH0630072B2 true JPH0630072B2 (en) | 1994-04-20 |
Family
ID=17542684
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59274509A Expired - Lifetime JPH0630072B2 (en) | 1984-12-28 | 1984-12-28 | Semiconductor memory device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0630072B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6780347B2 (en) * | 2016-07-28 | 2020-11-04 | 富士通株式会社 | Memory circuit and memory circuit control method |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS573141A (en) * | 1980-06-06 | 1982-01-08 | Hitachi Ltd | Memory device for pipeline operation |
-
1984
- 1984-12-28 JP JP59274509A patent/JPH0630072B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61156342A (en) | 1986-07-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6081478A (en) | Separate byte control on fully synchronous pipelined SRAM | |
| JPH0542078B2 (en) | ||
| JPH01267893A (en) | Semiconductor storage device | |
| US3609665A (en) | Apparatus for exchanging information between a high-speed memory and a low-speed memory | |
| JPH05274862A (en) | Semiconductor memory device | |
| US6463000B2 (en) | First-in first-out memory device and method of generating flag signal in the same | |
| JPS61271683A (en) | first in first out storage | |
| JPS60500589A (en) | CMOS multi-port general-purpose register | |
| JPH03219326A (en) | Data comparator | |
| US5295253A (en) | Cache memory utilizing a two-phase synchronization signal for controlling saturation conditions of the cache | |
| JPH0630072B2 (en) | Semiconductor memory device | |
| US5001629A (en) | Central processing unit with improved stack register operation | |
| JPH081745B2 (en) | Serial access memory | |
| JP3306901B2 (en) | Cache memory | |
| JPH0514359B2 (en) | ||
| JPH06215583A (en) | Associative memory | |
| JPS6049438A (en) | Memory device | |
| JPH0772879B2 (en) | Cache memory device | |
| JPS6235142B2 (en) | ||
| JP3152345B2 (en) | Cache memory | |
| JP3074897B2 (en) | Memory circuit | |
| JPH0765569A (en) | Subregister circuit | |
| JPH0542759B2 (en) | ||
| JPH03248242A (en) | Memory control circuit | |
| JPH01296485A (en) | Multi-port ram |