半导体存储器、系统和半导体存储器的操作方法技术方案

技术编号:8162219 阅读:140 留言:0更新日期:2013-01-07 19:54
本发明专利技术公开了半导体存储器、系统和半导体存储器的操作方法。一种存储器,具有矩阵中的存储单元;第一选择单元,响应于访问请求而选择存储单元中的任何第一信号线;第二选择单元,在第一选择单元开始运行之后选择存储单元中的任何第二信号线;第一电压生成单元,生成提供给第一选择单元的第一电源电压;第二电压生成单元,在启动信号活动时生成提供给第二选择单元的第二电源电压;开关,在短路信号活动时将第一和第二电源线短路;以及,电源电压控制单元,响应于访问请求而激活启动信号,在自启动信号激活起经过预定时间之后激活短路信号,在访问操作完成之后停用短路信号和启动信号。

【技术实现步骤摘要】

本实施例涉及ー种具有低功耗模式的半导体存储器和安装有该半导体存储器的系统。
技术介绍
提出了ー种方法,在半导体存储器,例如,DRAM中,如果行相关和列相关电路块不运行,通过该方法停止对这些电路块提供电源电压,从而減少流经非运行电路块的泄漏电流(例如,见日本专利申请特开No. 2008-27547和No. 2010-135047)。还提出了另ー种方法,在DRAM中,通过该方法基于模式寄存器中设置的列地址选通(CAS)等待时间而识别エ作频率,以根据该识别工作频率使用电压生成単元改变生成内部电源电压的能力,从而减少耗散功率(例如,见日本专利申请特开No. 2009-181638)。还提出了另ー种的方法,在 伪SRAM中,从停止刷新操作的深度待机模式恢复为进行刷新操作的待机模式时,通过该方法増加生成内部电源电压的电压生成単元的工作频率,从而将内部电压快速设置为预期值(例如,见日本专利申请特开No. 2008-117525)。例如,在形成分别与电路块对应的多个电压生成单元的情况下,所述每个电压生成単元的电源电压生成能力设计为能与对应电路块的最大耗散功率匹配。但是,所述多个电路块并非始終在最大耗散功率下运行。如果所述电压生成単元的电源电压生成能力过大,所述半导体存储器的耗散功率就会増加。
技术实现思路
本实施例的ー个目的在于将电压生成单元的电源电压生成能力最小化,同时防止具有用于每个电路块的电压生成単元的半导体存储器中的电源电压产生波动,从而減少半导体存储器的耗散功率。根据本实施例的第一方面,半导体存储器具有布置在矩阵中的存储单元;第一选择单元,响应于访问存储单元的访问请求而选择与设于第一方向的存储单元线分别连接的任何第一信号线;第二选择单元,在第一选择单元开始运行之后选择与设于第二方向的存储单元线分别连接的任何第二信号线,所述第二方向与第一方向相交;第一电压生成単元,生成将提供给第一选择单元的第一电源电压;第二电压生成単元,在启动信号处于激活状态时生成将提供给第二选择单元的第二电源电压;开关,在短路信号处于激活状态时将被提供了第一电源电压的第一电源线和被提供了第二电源电压的第二电源线互相短路;以及,电源电压控制单元,响应于访问请求而激活启动信号,在自启动信号激活起经过预定时间之后激活短路信号,在基于访问请求的访问操作完成之后停用短路信号,并响应于短路信号的停用而停用启动信号。第一电压生成单元的第一电源电压生成能力和第二电压生成单元的第二电源电压生成能力被最小化,同时防止第一和第二电源电压生成电压产生波动,从而減少半导体存储器的耗散功率。附图说明图I图示出一个实施例中的半导体存储器的示例;图2图示出另ー个实施例中的半导体存储器MEM的示例;图3图示出图2所示的行控制单元34的示例;图4图示出图2所示的电源控制单元24、基准电压生成单元26、行电压生成单元28、列电压生成单元30和开关32的示例;图5图示出图4所示的电源控制 电路PWCNT的示例;图6图示出图4所示的定时器TMR的示例;图7图示出图2所示的命令控制单元16和输入数据控制单元42的示例;图8图示出图2所示的输出数据控制単元40和输出数据缓冲器44的示例;图9图示出图2所示的列控制单元36的示例;图10图示出图2所示的半导体存储器MEM的操作的示例;图11图示出另ー个实施例中的电源控制单元24中的定时器TMR的示例;图12图示出另ー个实施例中的半导体存储器MEM的示例;图13图示出图12所示的行控制单元34A的示例;图14图示出又一实施例中的半导体存储器MEM的示例;图15图示出图14所示的行控制单元34B的示例;图16图示出图14所示的电源控制单元24B中的电源控制电路PWCNT的示例;图17图示出图14所示的半导体存储器MEM的操作的示例;图18图示出安装有上述实施例的半导体存储器MEM的系统SYS的示例。具体实施例方式下文将參考附图对实施例进行说明。传输信号的信号线与信号名称用相同符号表示。端部标有“Z”的信号基于正逻辑。顶部标有“/”或端部标有“X”的信号基于负逻辑。在图中,双正方形符号表示外端子。外端子为,例如,半导体芯片中的焊盘或覆盖半导体芯片的封装的导线。通过外端子提供的信号与端子名称用相同符号表示。图I图示出一个实施例中的半导体存储器的示例。所述半导体存储器具有布置在矩阵内的多个存储単元、第一控制单元、第二控制单元、第一电压生成単元、第二电压生成単元、开关、第一选择单元和第二选择单元。第一选择单元响应于访问存储单元的访问请求而选择与布置在第一方向上的各个存储単元线连接的第一信号线之一。第二选择单元在第一选择单元开始运行之后选择与布置在第二方向上的各个存储単元线连接的第二信号线之一,所述第二方向与第一方向相交。第一控制单元响应于访问请求而激活启动信号。第二控制单元在自启动信号激活起经过预定时间之后激活短路信号。第二控制单元在基于访问请求的访问操作完成之后停用短路信号。例如,第二控制单元根据表示访问操作完成的信息停用短路信号。并且,所述第一控制单元响应于第二控制单元输出的短路信号的停用而停用启动信号。所述第一和第ニ控制单元是用于控制第二电压生成单元和开关的电源控制单元。所述第一电压生成単元生成将提供给第一选择单元的第一电源电压。所述第二电压生成単元在启动信号激活期间生成将提供给第二选择单元的第二电源电压,并在启动信号停用期间停止生成第二电源电压。即,响应于访问请求,所述第二电压生成単元在第二选择单元开始运行之前开始生成第二电源电压,并在第二选择单元不运行时停止生成第二电源电压。由于第二电源电压在第二选择单元运行时生成,所述半导体存储器的耗散功率降低。所述开关在短路信号激活期间使被提供以第一电源电压的第一电源线和被提供以第二电源电压的第二电源线互相短路。所述短路信号在启动信号之后生成,使第一电源线和第二电源线由开关短路时,所述第二电源电压已达到预定电压。因此,可防止开关打开时第一电源电压由于第二电源电压的作用而波动。此外,所述开关处于打开状态时,所述第ニ选择单元不仅利用第二电源电压,而且利用第一电压生成単元生成的第一电源电压而运行。因此,所述第二电压生成単元的第二电源电压生成能力被最小化,从而降低了第二电压生成单元的电路規模。所述开关在短路信号不活动时使第一和第二电源线彼此断开。因此,可防止在所 述第二选择电路停止运行,访问操作完成,且第二电压生成単元停止之后电流以浮动状态从第一电源线流向第二电源线。因此,可防止第一电压生成単元进行无用的运行,从而降低半导体存储器的耗散功率。由上文可以看出,根据本实施例,防止了第一电源电压和第二电源电压产生波动,同时,第一电压生成単元的第一电源电压生成能力和第二电压生成単元的第二电源电压生成能力被分别最小化。因此,所述半导体存储器的耗散功率降低。图2图示出另ー个实施例中的半导体存储器MEM的示例。在这些实施例中,相同部件用相同參考数字表示,此处不再重复其说明。例如,半导体存储器MEM为同步动态随机存取存储器(SDRAM)。所述半导体存储器MEM可设计为封装密封半导体存储器或安装在系统LSI中的存储器宏(IP)等。所述半导体存储器MEM具有输入缓冲器10,12和14、命令控制单元16、模式寄存器18本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体存储器,包括:存储单元,其被按照矩阵布置;第一选择单元,其响应于访问存储单元的访问请求而选择与布置在第一方向上的存储单元线分别连接的第一信号线中的任何第一信号线;第二选择单元,其在第一选择单元开始运行之后选择与布置在第二方向上的存储单元线分别连接的第二信号线中的任何第二信号线,所述第二方向与第一方向相交;第一电压生成单元,其生成将提供给第一选择单元的第一电源电压;第二电压生成单元,其在启动信号处于激活状态时生成将提供给第二选择单元的第二电源电压;开关,其在短路信号处于激活状态时使被提供以第一电源电压的第一电源线和被提供以第二电源电压的第二电源线互相短路;以及电源电压控制单元,其响应于访问请求而激活启动信号,在自启动信号激活起经过预定时间之后激活短路信号,在基于访问请求的访问操作完成之后停用短路信号,并响应于短路信号的停用而停用启动信号。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:佐藤贵彦
申请(专利权)人:富士通半导体股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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