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DE10260823A1 - Integrated random-access memory circuit has data terminals for different regions of each memory bank coupled to common databus via single data line with anti-parallel write-in and read-out amplifiers - Google Patents

Integrated random-access memory circuit has data terminals for different regions of each memory bank coupled to common databus via single data line with anti-parallel write-in and read-out amplifiers Download PDF

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DE10260823A1
DE10260823A1 DE2002160823 DE10260823A DE10260823A1 DE 10260823 A1 DE10260823 A1 DE 10260823A1 DE 2002160823 DE2002160823 DE 2002160823 DE 10260823 A DE10260823 A DE 10260823A DE 10260823 A1 DE10260823 A1 DE 10260823A1
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DE
Germany
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data
write
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memory circuit
read
Prior art date
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DE2002160823
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German (de)
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Franz Freimuth
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Infineon Technologies AG
Original Assignee
Infineon Technologies AG
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Publication date
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Abstract

The memory circuit has a number of memory banks, each having a number of addressable regions, each with more than 2 data terminals (A), for simultaneous write-in or read-out of information. The data terminals for different regions of each memory bank are coupled with a common databus via data paths each having a single data line (DL) containing an anti-parallel circuit (BA) with write-in and read-out amplifiers. A cross-bar matrix with selectively closed bidirectional switch groups (SG) is used to couple the data lines with the databus.

Description

Die Erfindung betrifft eine integrierte RAM-Speicherschaltung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1; das Akronym RAM (Random Access Memory) bezeichnet Speicher m:it wahlfreiem Zugriff für Schreib- Lesebetrieb. Bevorzugtes, jedoch nicht ausschließliches Anwendungsgebiet der Erfindung sind dynamische RAMs (DRAMs), insbesondere solche, die für einen Betrieb mit verdoppelter (oder noch höherer) Datenrate ausgelegt sind.The invention relates to an integrated RAM memory circuit according to the preamble of claim 1; the acronym RAM (Random Access Memory) Memory with random access for read / write operation. preferred, however not exclusive Field of application of the invention are dynamic RAMs (DRAMs), in particular those for designed to operate at a doubled (or even higher) data rate are.

RAMs hoher Speicherkapazität enthalten mehrere sogenannte "Bänke", die in gewissem Abstand zueinander auf einem einzigen Chip integriert sind und deren jede eine große Vielzahl "z" von Speicherzellen umfasst, die matrixförmig in Zeilen und Spalten angeordnet sind. Am Chip ist eine Mehrzahl äußerer Anschlüsse (Pins) vorgesehen, um Daten ein- und auszugeben, Adressinformation für die Selektion der Speicherzellen einzugeben und außerdem Takt- und Steuerinformation für den Schreib- und Lesebetrieb anzulegen. Auf dem Chip sind auch diverse Decodier- und Steuereinrichtungen integriert, um dafür zu sorgen, dass zwischen den Datenpins und den jeweils adressierten Speicherzellen die erforderlichen Datenverbindungen zum Schreiben oder Lesen hergestellt werden.RAMs with high storage capacity included several so-called "banks", which in some Distance to each other are integrated on a single chip and their each a big one Variety "z" of memory cells includes the matrix are arranged in rows and columns. There are a number of external connections (pins) on the chip provided to input and output data, address information for selection enter the memory cells and also clock and control information for the Create read and write operations. Various are also on the chip Decoding and control devices integrated to ensure that between the data pins and the addressed memory cells the necessary data connections for writing or reading are established become.

Jede Bank besteht aus einem oder mehreren Speicherbereichen, wobei jeder Bereich eine Mehrzahl "n" von Datenanschlüssen aufweist, um an n adressierten Speicherzellen des betreffenden Bereiches gleichzeitig n Daten in Parallelform einschreiben oder auslesen zu können. Die äußeren Datenpins bilden, gewöhnlich zusammen mit taktgesteuerten Empfangs- und Sendeverstärkern, einen bidirektionalen Parallelport, um gleichzeitig mehrere Datenbits in Parallelform eingeben oder ausgeben zu können. Dieser E/A-Port ist über ein sich verzweigen des Zuleitungssystem mit den Datenschlüssen an den Bänken verbunden. Das Zuleitungssystem beginnt am E/A-Port mit einem zentralen n-Bit-Parallelbus, der sich zu den einzelnen Bänken verzweigt.Each bank consists of one or a plurality of memory areas, each area having a plurality "n" of data ports to address to n Memory cells of the area concerned simultaneously n data in To be able to register or read out parallel form. The outer data pins usually form together with clock-controlled receive and transmit amplifiers, one bidirectional Parallel port to simultaneously multiple data bits in parallel form to be able to enter or output. This I / O port is over a branch of the supply system with the data connections the banks connected. The supply system starts at the I / O port with a central one n-bit parallel bus that branches to the individual banks.

Wenn jede Bank als ein einziger Speicherbereich organisiert ist, also insgesamt nur n Datenanschlüsse hat, braucht sich der zentrale Bus nur auf die verschiedenen Bänke zu verzweigen. In diesem Fall genügt also ein Bankmultiplexer, der abhängig von der Bankadresse steuerbar ist, um den zentralen Bus mit der jeweils adressierten Bank zu verbinden. Ist jede Bank in m > 1 selektiv auswählbare disjunkte Speicherbereiche mit jeweils n Datenanschlüssen unterteilt, dann ist eine zusätzliche Verzweigungsstufe notwendig, die einen Bereichmultiplexer enthalten muss, um den zentralen Bus mit dem jeweils ausgewählten Bereich an der jeweils adressierten Bank zu verbinden.If each bank as a single memory area is organized, i.e. only has a total of n data connections, the central bus only needs to branch to the various banks. In this case, it is enough a bank multiplexer that is dependent is controllable from the bank address to the central bus with the to connect each addressed bank. Is each bank in m> 1 selectively selectable disjoint Memory areas with n data connections each divided, then one additional Branch stage necessary, which contain a range multiplexer to the central bus with the selected area to connect to the respective addressed bank.

Eine Unterteilung der Bänke in zwei (oder mehr) disjunkte Bereiche ist erforderlich, wenn die Ein- und Ausgabe der Daten am E/A-Port mit einer Datenrate erfolgen soll, die doppelt (oder mehrmal) so hoch ist wie die Taktrate des Schreibers und Lesens an den Bänken. Seit einiger Zeit sind DRAMs mit: verdoppelter Datenrate unter der Bezeichnung DDR-DRAM (Double Data Rate DRAMs) bereits handelsüblich; neuere Entwicklungen führen zu DRAMs mit vierfacher Datenrate (DDR-2-DRAMs) und zukünftige Generationen mit noch höherer Datenrate dürften zu erwarten sein.A division of the banks into two (or more) disjoint areas is required when the input and output of data on the I / O port is to be done at a data rate that is double (or several times) as high as the clock rate of the writer and reading at the banks. For some time now, DRAMs have been with: doubled data rate below the Description DDR DRAM (Double Data Rate DRAMs) already commercially available; recent developments to lead to DRAMs with four times the data rate (DDR-2 DRAMs) and future generations with yet higher Data rate should to be expected.

Generell werden bei einem DRAM, das für m-fache Datenrate ausgelegt ist und hier allgemein als "mDR-DRAM" bezeichnet sei, im Schreibbetrieb während jeder Taktperiode m parallele n-Bit-Datenwörter nacheinander über den E/A-Port auf den zentralen n-Bit-Bus gegeben und von dort über einen 1:m-Multiplexer, auf m sekundäre n-Bit-Parallelbusse verteilt. Jeder dieser m sekundären "Bereich"-Busse verzweigt sich zu den einzelnen Bänken, und zwar über den Bankmultiplexer zu genau einem individuell zugeordneten Bereich an jeder Bank. Die m Datenwörter, die im Verlauf einer vollen Taktperiode nacheinander die verschiedenen Bereichbusse erreichen, werden in Latch-Schaltungen vorübergehend gehalten und am Ende der Taktperiode gleichzeitig in die m zugeordneten Bereiche derjenigen Bank geschrieben, die vom Bankmultiplexer aufgrund der Bankadresse ausgewählt ist. Im Lesebetrieb läuft die Sache umgekehrt: in jeder Taktperiode werden gleichzeitig an allen m Bereichen einer adressierten Bank jeweils n Speicherzellen ausgelesen, und die m verschiedenen n-Bit-Lesedaten werden durch Zwischenspeicherung in den Latch-Schaltungen auf den m Bereichbussen gehalten, um dann mittels des Bereichmultiplexers nacheinander mit dem m-fachen der Taktfrequenz zum E/A-Port geschleust zu werden.Generally, with a DRAM, the for m times Data rate is designed and is generally referred to here as "mDR-DRAM", in write mode during each Clock period m parallel n-bit data words in succession over the I / O port on the central n-bit bus and from there via a 1: m multiplexer, on m secondary distributed n-bit parallel buses. Each of these m secondary "area" buses branches to the individual banks, and that over the bank multiplexer to exactly one individually assigned area every bank. The m data words, which, in the course of a full cycle period, the different ones Reach area buses become temporary in latch circuits held and at the end of the clock period simultaneously assigned to the m Areas of the bank written by the bank multiplexer due to the Bank address selected is. Reading is running the opposite is true: in every cycle period are on simultaneously n memory cells in all m areas of an addressed bank read out, and the m different n-bit read data are read by Intermediate storage in the latch circuits on the m area buses held, then using the range multiplexer one after the other times the clock frequency to be routed to the I / O port.

Das vom E/A-Port zu den Datenanschlüssen der Bänke führende Zuleitungssystem, einschließlich des Bankmultiplexers und gegebenenfalls des Bereichmultiplexers, ist auf der Chipfläche in Gebieten außerhalb der Bänke untergebracht. In seinen letzten Zeigen, also vor jeder Bank, umfasst das Zuleitungssystem m*n parallele Datenpfade (das Symbol * steht hier und im folgenden für das Multiplikationszeichen). Da die Daten auf ihren Weg zwischen dem E/A-Port und den Datenanschlüssen der Speicherbereiche verstärkt werden müssen, ist es notwendig, Leitungsverstärker an geeigneter Stelle vorzusehen, und zwar getrennt für den Datentransfer in Schreibrichtung und für den Datentransfer in Leserichtung. Nach dem bisherigen Stand der Technik ist es üblich, jeden der m*n Datenpfade zwischen der letzten Busverzweigung und den Datenanschlüssen der Bänke in einen Schreibpfad und einen Lesepfad aufzuspalten und in jedem dieser getrennten Pfade einen Verstärker für die betreffende Transfer-Richtung vorzusehen.That from the I / O port to the data connections of the Supply system leading benches, including the bank multiplexer and possibly the area multiplexer, is on the chip area in areas outside the Benches housed. In its last shows, in front of each bank, the supply system includes m * n parallel data paths (the symbol * is here and below for the Multiplication sign). Since the data is on its way between I / O port and the data connections the storage areas reinforced Need to become, it is necessary to line amplifiers to be provided at a suitable location, separately for data transfer in writing direction and for the data transfer in the reading direction. According to the current status of Technique it is common each of the m * n data paths between the last bus branch and the data connections of the Benches in split a write path and a read path and into each of them separate paths an amplifier for the to provide the relevant transfer direction.

Infolge dieser Aufspaltung in getrennte Schreib- und Lesepfade enthält jeder der letzten Zweige des Zuleitungssystems 2m*n Datenleitungen. Bereits bei DRAMs mit einfacher Datenrate und einer gebräuchlichen 16-Bit-Datenbreite am E/A-Port, also im Falle m=1 und n=16 (1DRx16-DRAM), muss zu jeder Bank ein Bündel von 32 parallelen Datenleitungen führen. Bei den derzeit häufig gebräuchlichen DRAMs mit doppelter Datenrate und einer 16-Bit-Datenbreite am E/A-Port, also im Falle m=2 und n=16 ("2DRx16-DRAM"), umfasst jedes Bündel 64 Datenleitungen, und bei den fortgeschrittenen 4DRx16-DRAMs umfasst jedes Bündel 128 Datenleitungen. Da die besagten Datenleitungsbündel einen eigenen Raum auf der Chipfläche belegen, wird die Gesamtabmessung des Chip umso größer, je größer das Produkt m*n ist. Ein hoher Wert von m*n ist jedoch erwünscht, da dieser Wert den effektiven Datendurchsatz (Bits pro Zeiteinheit) der Speicherschaltung bestimmt.As a result of this splitting into separate write and read paths, each of the last branches of the supply system contains 2m * n data lines. Already with DRAMs with a simple data rate and a common one Chen 16-bit data width at the I / O port, i.e. in the case of m = 1 and n = 16 (1DRx16-DRAM), a bundle of 32 parallel data lines must lead to each bank. With the currently frequently used DRAMs with double data rate and a 16-bit data width at the I / O port, ie in the case of m = 2 and n = 16 ("2DRx16-DRAM"), each bundle comprises 64 Data lines, and in the advanced 4DRx16 DRAMs each bundle 128 Data lines. Since the said data line bundles occupy their own space on the chip area, the larger the product m * n, the larger the overall dimension of the chip. However, a high value of m * n is desirable, since this value determines the effective data throughput (bits per unit time) of the memory circuit.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die notwendigen Abmessungen eines Chip, der eine integrierte RAM-Speicherschaltung enthält, zu vermindern, ohne den maximal möglichen Datendurchsatz reduzieren zu müssen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale der Speicherschaltung gelöst.The object of the invention is to reduce the necessary dimensions of a chip which contains an integrated RAM memory circuit without having to reduce the maximum possible data throughput. This object is achieved by the features specified in claim 1 d he solved the memory circuit.

Demnach wird die Erfindung realisiert an einer integrierten RAM-Speicherschaltung mit mehreren auf einem Chip zueinander benachbart angeordneten Bänken, deren jede m≥1 adressierbare Bereiche enthält, deren jeder eine Vielzahl z von Speicherzellen und n≥2 Datenanschlüsse aufweist, um an dem jeweils adressierten Bereich ein gleichzeitiges Schreiben oder Lesen von Daten an n adressierten Speicherzellen dieses Bereiches zu ermöglichen. Jeweils genau einem Bereich mindestens zweier verschiedener Bänke ist ein gemeinsamer Bus mit n parallelen Busleitungen zugeordnet. Die n Datenanschlüsse jedes Bereiches sind. über n Datenpfade, deren jeder einen ersten einund ausschaltbaren Datenleitungsverstärker für den Datentransfer in Schreibrichtung und einen zweiten ein- und ausschaltbaren Datenleitungsverstärker für den Datentransfer in Leserichtung enthält, mit dem zugeordneten Bus verbunden oder über eine Schalteinrichtung verbindbar. Ferner ist eine Betriebssteuereinrichtung vorgesehen, die im Schreibbetrieb ein Schreibsteuersignal zur Einschaltung nur der ersten Datenleitungsverstärker für den adressierten Bereich liefert und im Lesebetrieb ein Lesesteuersignal zur Einschaltung nur der zweiten Datenleitungsverstärker für den adressierten Bereich liefert. Erfindungsgemäß enthält jeder Datenpfad nur eine einadrige Datenleitung, in deren Weg der erste und der zweite Datenleitungsverstärker als Antiparallelschaltung eingefügt ist.Accordingly, the invention is implemented on an integrated RAM memory circuit with several on one Chip banks arranged adjacent to each other, each of which m≥1 addressable Contains areas whose each has a plurality z of memory cells and n≥2 data connections in order to be connected to the respective addressed a simultaneous writing or reading of To enable data at n addressed memory cells in this area. Is exactly one area of at least two different banks assigned a common bus with n parallel bus lines. The n data connections of each area. about n Data paths, each of which has a first data line amplifier that can be switched on and off for data transfer in Write direction and a second on and off data line amplifier for data transfer in Reading direction contains connected to the assigned bus or via a switching device connectable. An operating control device is also provided, which in write mode only a write control signal for switching on the first data line amplifier for the addressed area and delivers a read control signal in read mode for switching on only the second data line amplifier for the addressed Area supplies. According to the invention, everyone contains Data path only a single-core data line, in the path of which the first and the second data line amplifier as an anti-parallel connection added is.

Dank der erfindungsgemäßen Ausbildung der Speicherschaltung enthalten die Datenleitungsbündel, die von den Busleitungen zu den einzelnen Bänken abzweigen, nur halb so viele Datenleitungen wie beim Stand der Technik. Hierdurch sind die von diesen Bündeln beanspruchten Flächenbereiche auf dem Chip nur noch halb so breit wie bisher, so dass die Chipgröße bei gegebener maximaler Bitbreite n und gegebenem Faktor m, der die Datenrate mitbestimmt, vermindert werden kann. Umgekehrt ist es möglich, die maximale Bitbreite n oder den Datenrate-Faktor m zu verdoppeln, ohne dass der Chip im Vergleich zum Stand der Technik vergrößert werden muss.Thanks to the training according to the invention the memory circuit contain the data line bundles that branch off from the bus lines to the individual banks, only half as much many data lines as in the prior art. This is those of these bundles occupied areas on the chip only half as wide as before, so that the chip size for a given maximum bit width n and given factor m, which is the data rate co-determined, can be reduced. Conversely, it is possible to maximum bit width n or to double the data rate factor m without the Chip must be enlarged compared to the prior art.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Speicherschaltung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Advantageous configurations and Further developments of the memory circuit according to the invention in the subclaims characterized.

Eine besondere Ausgestaltung betrifft die Schaffung einer einfacher. Möglichkeit, um die für eine maximale Bitbreite n ausgelegte Speicherschaltung wahlweise auch an einen Datenstrom kleinerer Bitbreite anzupassen, die nur ein Bruchteil von n ist. Bei RAM-Bänken ist die Vielzahl der Speicherzellen zumeist in disjunkte elementare Gruppen von jeweils k Elementen gegliedert. Üblicherweise ist k = 4 (Zellen-Quadrupel). Jede Adresse identifiziert im adressierten Speicherbereich eine solche Zellengruppe, auf die jeweils nur als Ganzes zugegriffen werden kann. Der Zugriff erfolgt durch Verbinden der adressierten Zellengruppe mit einem ausgewählten k-Tupel der n Datenanschlüsse des betreffenden Speicherbereiches.A particular configuration concerns creating an easier one. Possibility, to the for a maximum bit width n designed memory circuit optionally also adapt to a data stream of smaller bit width, which only is a fraction of n. The number of memory cells in RAM banks mostly in disjoint elementary groups of k elements each divided. Usually is k = 4 (cell quadruple). Each address identified in the addressed Memory area of such a cell group, each of which only as a whole can be accessed. Access is by connecting the addressed cell group with a selected k-tuple of the n data connections of the relevant memory area.

Dementsprechend ist die kleinstmögliche Bitbreite für den Betrieb solcher Bänke (und somit auch für den Betrieb der gesamten Speicherschaltung) gleich k. Die maximale Bitbreite n muss demnach ein ganzzahliges Vielfaches von k sein.Accordingly, the smallest possible bit width is for the Operation of such banks (and thus also for the Operation of the entire memory circuit) equal to k. The maximum bit width n must therefore be an integer multiple of k.

Die erfindungsgemäße Reduzierung jedes Datenpfades zwischen den Datenanschlüssen an den Bänken und den zugeordneten Busleitungen auf jeweils eine einzige Leitung erleichtert es, die Speicherschaltung an eine von mehreren möglichen Datenbitbreiten anzupassen, die im Bereich von k bis n liegen und jeweils irgendein Vielfaches von k sind. Zur Ermöglichung dieser Anpassung sind gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung die Antiparallelschaltungen der Datenleitungsverstärker an den bankseitigen Enden der Datenleitungen angeordnet, und die n Datenleitungen aller derjenigen Bereiche, die dem selben Bus zugeordnet sind, sind auf ein gemeinsames Bündel von n Datenleitungen zusammengeführt. Zwischen den n Datenleitungen des gemeinsamen Bündels und den n Leitungen des zugeordneten Bereichbusses ist eine Schalteinrichtung vorgesehen ist, die eine Gesamtmenge von mehr als n/k disjunkten Gruppen aus jeweils k bidirektionalen Schaltern enthält, welche steuerbar sind zum Herstellen verschiedener Verbindungsmuster zwischen einerseits einzelnen disjunkten Gruppen von jeweils k Busleitungen und andererseits einzelnen Gruppen von jeweils k Datenleitungen.The reduction of each data path according to the invention between the data connections at the banks and the assigned bus lines on a single line It makes it easy to switch the memory circuit to one of several possible ones Adapt data bit widths that are in the range from k to n and are any multiples of k. To enable this adjustment are according to one advantageous embodiment the invention the anti-parallel circuits of the data line amplifier arranged the bank-side ends of the data lines, and the n Data lines of all those areas assigned to the same bus are on a common bundle merged from n data lines. Between the n data lines of the common bundle and the n lines of the A switching device is provided for the associated area bus which is a total of more than n / k disjoint groups each contains k bidirectional switches, which are controllable for Establishing different connection patterns between the one hand disjoint groups of k bus lines each and, on the other hand, individual groups of k data lines each.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden nachstehend anhand von Zeichnungen die Problematik des Standes der Technik und zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.To explain the invention in more detail the problems of the state of the following with reference to drawings Technology and two embodiments described the invention.

1 zeigt das Schema eines 2DRx16-DRAM bekannter Bauart ohne Anpassungsmöglichkeit der effektiven Bitbreite. 1 shows the schematic of a 2DRx16-DRAM of known design without the possibility of adapting the ef effective bit width.

2 zeigt das Schema eines 2DRx16-DRAM bekannter Bauart mit Schalteinrichtung zur Anpassung der effektiven Bitbreite. 2 shows the schematic of a 2DRx16-DRAM known type with switching device for adjusting the effective bit width.

3 zeigt das Schema eines erfindungsgemäßen 2DRx16-DRAM ohne Anpassungsmöglichkeit der effektiven Bitbreite. 3 shows the schematic of a 2DRx16 DRAM according to the invention without the possibility of adapting the effective bit width.

4 zeigt das Schema eines erfindungsgemäßen 4DRx16-DRAM mit Schalteinrichtung zur Anpassung der effektiven Bitbreite. 4 shows the schematic of a 4DRx16 DRAM according to the invention with switching device for adapting the effective bit width.

5 zeigt eine Steuerlogikschaltung für die in 4 dargestellte Schalteinrichtung zur Anpassung der effektiven Bitbreite. 5 shows a control logic circuit for the in 4 Switching device shown to adjust the effective bit width.

6 zeigt den möglichen Aufbau eines der bidirektionalen Schalter, wie sie in den Schaltergruppen der Ausführungsform nach 4 verwendet werden. 6 shows the possible structure of one of the bidirectional switches, as in the switch groups of the embodiment 4 be used.

In den Zeichnungen sind gleichartige Elemente und Signale gleichartiger Funktion mit jeweils den selben Buchstaben bezeichnet, wobei zur Unterscheidung jeweils ein Suffix aus einer oder mehreren Nummerierungs-Zahlen nachgestellt ist. Ein Doppelpunkt ":" zwischen zwei Zahlen steht für das Wort "bis". In der Beschreibung wird der Kleinbuchstabe "i" als Stellvertreterzeichen für eine beliebige Bank-Nummer verwendet.The drawings are similar Elements and signals of the same function with the same function Letters denoted, with a suffix to distinguish them is recreated from one or more numbering numbers. On Colon ":" between two numbers stands for the word "to". In the description the lowercase letter "i" is used as a proxy for one any bank number used.

Die Speicherschaltung nach 1 enthält vier Bänke, von denen wegen des beschränkten Platzes auf dem Zeichnungsblatt nur die Bank 1 oben links und die Bank 2 unten links fragmentarisch dargestellt sind. Abgebildet ist nur ein Teil desjenigen Seitenrandes jeder dieser Bänke, an dem sich die Datenanschlüsse A befinden. Die Bank 3 und die Bank 4 muss man sich oben rechts bzw. unten rechts denken. Gleiches gilt auch für Darstellung in den 2, 3 und 4. Diese Anordnung der Bänke entspricht der tatsächlichen Anordnung in den vier Quadranten eines 4-Bank-Speicherchip.The memory circuit after 1 contains four banks, of which only the bank due to the limited space on the drawing sheet 1 top left and the bank 2 are shown in fragments at the bottom left. Only part of the side edge of each of these banks on which the data connections A are located is shown. The bench 3 and the bank 4 you have to think at the top right and bottom right. The same applies to representation in the 2 . 3 and 4 , This arrangement of the banks corresponds to the actual arrangement in the four quadrants of a 4-bank memory chip.

Alle vier Bänke der Speicherschaltung sind gleich groß und haben gleichen Aufbau. Beim Beispiel nach 1 handelt es sich um eine dynamische RAM-Speicherschaltung, die für eine Bitbreite n=16 und für doppelte Datenrate ausgelegt ist, also um ein 2DFx16-DRAM. Dementsprechend ist jede Bank in m=2 disjunkte Bereiche (Bereich 1 und Bereich 2) mit jeweils n=16 Datenanschlüssen AO bis A15 gegliedert. Nur am Bereich 1 sind Datenanschlüsse eingezeichnet; der Bereich 2 ist lediglich in strichpunktierten Umrisslinen und zusammengedrängt gezeichnet, ohne Darstellung seiner Datenanschlüsse.All four banks of the memory circuit are of the same size and have the same structure. In the example after 1 is a dynamic RAM memory circuit that is designed for a bit width n = 16 and for double data rate, i.e. a 2DFx16 DRAM. Accordingly, each bank is divided into m = 2 disjoint areas (area 1 and area 2), each with n = 16 data connections AO to A15. Data connections are only shown at area 1; area 2 is only drawn in dash-dotted outline and compressed, without showing its data connections.

Für jede Bank i ist eine schaltbare Bank-Verstärkeranordnung BAi vorgesehen, die Bank-Schreibverstärker und Bank-Leseverstärker enthält. Diese Verstärker sind entlang den Rändern der Bänke nahe den Datenanschlüssen angeordnet, weil dort ausreichend Platz ist. Jeder Datenanschluss A ist mit dem Eingang eines Leseverstärkers und mit dem Ausgangs eines Schreibve stärkers verbunden. Alle Schreibverstärker an jeweils der selben Bank i sind durch ein Bankschreibsignal WBi (write bank i) gemeinsam einschaltbar, und die Leseverstärker der Bank i sind durch ein Banklesesignal RBi (read Bank i) gemeinsam einschaltbar. Die Signale WBi und RBi werden mit einer Taktrate fc und abhängig von der Bankadresse erzeugt, sowie abhängig von einem Schreib- bzw. Lesebefehl. Die schaltbaren Bank-Verstärkeranordnungen BA1:4 können somit die Funktion des eines Bankmultiplexers erfüllen.A switchable bank amplifier arrangement BAi is provided for each bank i, which contains bank write amplifiers and bank sense amplifiers. These amplifiers are located along the edges of the banks near the data connections because there is enough space there. Each data connection A is connected to the input of a sense amplifier and to the output of a write amplifier. All write amplifiers on the same bank i can be switched on together by a bank write signal WBi (write bank i), and the read amplifiers of bank i can be switched on together by a bank read signal RBi (read bank i). The signals WBi and RBi are generated at a clock rate f c and depending on the bank address and on a write or read command. The switchable bank amplifier arrangements BA1: 4 can thus fulfill the function of a bank multiplexer.

Der Ausgang jedes Leseverstärkers an der Bank ist mit einer abgehenden Lesedatenleitung RDL verbunden, und der Eingang jedes Schreibverstärkers an der Bank ist mit einer ankommenden Schreibdatenleitung WDL verbunden. Somit ist jedem Bereich jeder Bank ein lokales Bündel von n Schreibdatenleitungen WDL0:15 und ein lokales Bündel von n Lesedatenleitungen RDL0:15 zugeordnet.The output of each sense amplifier on the bank is connected to an outgoing read data line RDL, and the input of each write amplifier at the bank is with one incoming write data line WDL connected. So every area a local bundle for each bank of n write data lines WDL0: 15 and a local bundle of n Read data lines RDL0: 15 assigned.

Die vier WDL-Lokalbündel des Bereiches 1 der vier Bänke 1:4 sind auf ein gemeinsames WDL-Hauptbündel im zentralen Raum zwischen den Bänken zusammengeführt. In gleicher Weise sind die RDL-Lokalbündel des Bereiches 1 der vier Bänke auf ein gemeinsames zentrales RDL-Hauptbündel zusammengeführt. Die n Leitungen des WDL-Hauptbündels sind über eine Schreibschalteranordnung WSN, die n Schalter jeweils in Form eines Transmissionsgatters enthält, mit den n Leitungen eines ersten Bereichbusses BUS1 verbindbar. Die n Leitungen des RDL-Hauptbündels sind über eine Leseschalteranordnung RSN, die ebenfalls n Schalter enthält, mit den n Leitungen des genannten Bereichbusses BUS1 verbindbar. Die n Schreibschalter WSN werden nur im Schreibbetrieb der Speicherschaltung geschlossen, und die n Leseschalter RSN nur im Lesebetrieb. Die beschriebenen Verbindungswege zwischen den Datenanschlüssen A der Bankbereiche 1 und dem BUS1 bilden zusammengenommen einen ersten Datenkanal mit Multplexerfunktion zur Parallelübertragung von n Datenbits.The four WDL local bundles of area 1 of the four banks 1: 4 are merged into a common WDL main bundle in the central space between the banks. In the same way, the RDL local bundles of area 1 of the four banks are merged into a common central RDL main bundle. The n lines of the WDL main bundle can be connected to the n lines of a first area bus BUS1 via a write switch arrangement WSN, which contains n switches each in the form of a transmission gate. The n lines of the RDL main bundle can be connected to the n lines of the area bus BUS1 mentioned via a read switch arrangement RSN, which also contains n switches. The n write switches WSN are closed only in the write mode of the memory circuit, and the n read switches RSN only in the read mode. The described connection paths between the data connections A of the bank areas 1 and the BUS1 together form a first data channel with a multiplexer function for the parallel transmission of n data bits.

In der gleichen Weise wie vorstehend beschrieben, sind auch die WDL- und RDL-Lokalbündel der Bereiche 2 der Bänke 1:4 über eigens zugeordnete WDL- und RDL-Hauptbündel und Schreibbzw. Leseschalter WSN bzw. RSN mit einem zugeordneten Bereichbus BUS2 verbindbar. Dieser zweite Datenkanal ist nur durch strichpunktierte Umrisslinien dargestellt. Die beiden Bereichbusse BUS1 und BUS2 sind über jeweils eine n-Bit-Latch mit zwei n-Bit-Zweiganschlüssen eines 2-auf-1-Bereichmultiplexers 2-MUX verbunden, dessen n-Bit-Sammelanschluss mit dem E/A-Port der Speicherschaltung verbunden ist.In the same way as described above, the WDL and RDL local bundles of the areas are also 2 the benches 1 : 4 via specially assigned WDL and RDL main bundles and write or Read switch WSN or RSN can be connected to an assigned area bus BUS2. This second data channel is only represented by dash-dotted outline lines. The two area buses BUS1 and BUS2 are each connected via an n-bit latch to two n-bit branch connections of a 2-to-1 area multiplexer 2-MUX, whose n-bit collective connection is connected to the I / O port of the memory circuit connected is.

Die Speicherschaltung nach 1 arbeitet wie folgt: Im Schreibbetrieb werden die Schreibschalter WSN in beiden Datenkanälen geschlossen, und die Schreibdaten werden als aufeinanderfolgende n-Bit-Parallelwörter mit einer Folgefrequenz 2fc an den Sammelanschluss des Bereichmultiplexers 2-MUX gelegt. Dieser Multiplexer wird mit der Frequenz 2fc umgeschaltet, so dass die aufeinanderfolgenden Schreibdatenwörter abwechselnd auf die Latch-Schaltungen an den beiden Bereichbussen BUS1 und BUS2 gelangen. Nach dem Empfang jeweils eines Schreibdatenpaares werden die Schreibverstärker an der adressierten Bank kurzzeitig eingeschaltet, so dass die beiden Datenwörter des betreffenden Paares, die in den Latch-Schaltungen zwischengespeichert sind, gleichzeitig in die adressierte Bank geschrieben werden, eines im Bereich 1 und das andere im Bereich 2. Der Speicherort innerhalb des jeweiligen Bereiches wird durch Zeilen- und Spaltenadressbits bestimmt, die beider. Bereichen zugleich zugeordnet sind.The memory circuit after 1 works as follows: In the write mode, the write switches WSN are closed in both data channels, and the write data are applied as successive n-bit parallel words with a repetition frequency 2f c to the collective connection of the area multiplexer 2-MUX. The This multiplexer is switched with the frequency 2f c , so that the successive write data words alternately reach the latch circuits on the two area buses BUS1 and BUS2. After receipt of a pair of write data, the write amplifiers at the addressed bank are briefly switched on, so that the two data words of the pair in question, which are temporarily stored in the latch circuits, are simultaneously written to the addressed bank, one in area 1 and the other in Area 2. The location within each area is determined by row and column address bits, both of which. Areas are assigned at the same time.

Im Lesebetrieb werden die Leseschalter RSN in beiden Datenkanälen geschlossen, und in jeder Periode der Frequenz fc werden die Leseverstärker an der jeweils adressierten Bank vorübergehend geschlossen, um aus den beiden Bankbereichen gleichzeitig jeweils ein n-Bit-Datenwort aus n adressierten Speicherzellen auszulesen. Diese beiden Datenwörter gelangen über den jeweils zugeordneten Bereichbus BUS1 bzw. BUS2 zu den beiden Latch-Schaltungen am Bereichmultiplexer 2-MUX. Die Umschaltung dieses Multiplexers mit der Frequenz 2*fc bewirkt, dass die Datenwörter nacheinander mit der Rate 2*fc am E/A-Port ausgegeben werden.In the read mode, the read switches RSN are closed in both data channels, and in each period of the frequency f c the sense amplifiers on the respectively addressed bank are temporarily closed in order to simultaneously read an n-bit data word from n addressed memory cells from the two bank areas. These two data words reach the two latch circuits on the area multiplexer 2-MUX via the respectively assigned area bus BUS1 or BUS2. Switching this multiplexer with the frequency 2 * f c causes the data words to be output successively at the rate 2 * f c on the I / O port.

In der 1 ist zu erkennen, dass die beiden Datenkanäle zwischen den Bussen BUS1 und BUS2 und den zugeordneten Bereichen der Bänke einen breiten Raum zwischen den Bänken einnehmen. Jeder der m=2 Datenkanäle enthält an seiner breitesten Stelle zwei parallele Hauptbündel aus jeweils n=16 parallelen Leitungen, in deren jeder ein Schalter eingefügt sein muss. Im Raum zischen den Bänken müssen also 2m*n = 64 parallele Leitungen untergebracht werden, was Platzprobleme bringt. Noch problematischer wird die Sache, wenn man eine Möglichkeit zur Änderung der effektiven Bitbreite schaffen will, wie es in der 2 veranschaulicht ist.In the 1 it can be seen that the two data channels between the buses BUS1 and BUS2 and the assigned areas of the banks occupy a wide space between the banks. At its widest point, each of the m = 2 data channels contains two parallel main bundles of n = 16 parallel lines, in each of which a switch must be inserted. In the room between the banks, 2m * n = 64 parallel lines must be accommodated, which creates space problems. Things become even more problematic if you want to create a way to change the effective bit width, as in the 2 is illustrated.

Auch die Speicherschaltung nach 2 ist ein 2DRx16-DRAM und entspricht insofern der Speicherschaltung nach 1, als sie vier Bänke mit jeweils zwei Bereichen enthält, deren jeder n=16 Datenanschlüsse aufweist, die über getrennte Schreib- und Leseverstärker an den Bänken und von dort über getrennte Schreib- und Lesedatenleitungen auf einen zugeord neten 16-Bit-Bereichbus BUS1 bzw. BUS2 geführt sind. Im Detail dargestellt sind nur die Bestandteile desjenigen Datenkanals, der den Bereichen 1 der vier Bänke und dem BUS1 zugeordnet ist. Der andere Datenkanal, der den Bereichen 2 der vier Bänke und dem BUS2 zugeordnet ist, ist nur mit strichpunktierten Umrisslinien gezeichnet.Even the memory circuit after 2 is a 2DRx16-DRAM and in this respect corresponds to the memory circuit 1 , when it contains four banks, each with two areas, each of which has n = 16 data connections, which are connected to the banks via separate write and read amplifiers and from there via separate write and read data lines to an assigned 16-bit area bus BUS1 or BUS2 are guided. Only the components of the data channel that is assigned to areas 1 of the four banks and BUS1 are shown in detail. The other data channel, which is assigned to areas 2 of the four banks and BUS2, is only drawn with dash-dotted outline lines.

Die 2 veranschaulicht die allgemein übliche Organisationsstruktur der Speicherzellen innerhalb der Bankbereiche. Jeder Bankbereich ist unterteilt in zwei disjunkte "Abschnitte" deren jeder für sich wiederum in zwei disjunkte Unterabschnitte aufgeteilt ist, die hier als "Zonen" bezeichnet sind. Jede Zone umfasst eine Vielzahl z/k disjunkter Gruppen von jeweils k=4 Speicherzellen, wobei z die Gesamtzahl der bellen innerhalb des Bereiches ist. Der Adressenteil zur Selektion einer Zellengruppe innerhalb eines Bereiches setzt sich somit zusammen aus einem Abschnittadressbit, einem Zonenadressbit und einer aus mehreren Bits bestehenden Gruppenadresse.The 2 illustrates the general organizational structure of the memory cells within the bank areas. Each bank area is divided into two disjoint "sections", each of which in turn is divided into two disjoint sub-sections, which are referred to here as "zones". Each zone comprises a large number of z / k disjoint groups, each of k = 4 memory cells, where z is the total number of barks within the area. The address part for the selection of a cell group within an area is thus composed of a section address bit, a zone address bit and a group address consisting of several bits.

Eine (in 2 nicht gezeigte) Modus-Steuereinrichtung ist derart einstellbar, dass sie entweder das Abschnittadressbit und das Zonenadressbit oder nur das Zonenadressbit oder keines dieser Bits ignoriert. Im ersten Fall, hier als "n/1-Modus" bezeichnet, werden durch die Gruppenadresse gleichzeitig vier Zellengruppen selektiert, jeweils eine in jeder der vier Zonen des Bereiches. Im zweiten Fall, hier als "n/2-Modus" bezeichnet, werden durch die Gruppenadresse gleichzeitig zwei Zellengruppen selektiert, jeweils eine in jeder der beiden Zonen nur desjenigen Abschnittes, der durch das Abschnittadressbit bestimmt ist. In dritten Fall, hier als "n/4-Modus" bezeichnet, wird durch die Gruppenadresse nur eine einzige Zellengruppe selektiert, die in der durch das Zonenadressbit bestimmten Zone desjenigen Abschnittes liegt, der durch das Abschnittadressbit bestimmt ist.A (in 2 mode controller (not shown) is adjustable such that it ignores either the section address bit and the zone address bit or only the zone address bit or none of these bits. In the first case, referred to here as "n / 1 mode", four cell groups are selected simultaneously by the group address, one in each of the four zones of the area. In the second case, referred to here as "n / 2 mode", the group address simultaneously selects two cell groups, one in each of the two zones of only that section which is determined by the section address bit. In the third case, referred to here as "n / 4 mode", the group address selects only a single cell group which lies in the zone of the section determined by the zone address bit of that section which is determined by the section address bit.

In der 2 ist jede Gruppe von jeweils k=4 Datenleitungen, welche die Daten der selben selektierten Speicherzellengruppe übertragen, zusammengefasst als eine einzige dicke Linie gezeichnet. In ähnlicher Weise sind die n=16 Anschlüsse A0:15 an jedem :peicherbereich zusammengefasst gezeichnet als n/k=4 Gruppen A0:3, A4:7, A8:11 und A12:15, deren jede k=4 Einzelanschlüsse beinhaltet. Jedes der Verstärkersymbole in 2 symbolisiert eine Gruppe von k=4 parallelen Verstärkern, die an die k=4. parallelen Leitungen der zugeordneten Datenleitungsgruppe angeschlossen sind. Des gleichen symbolisiert jedes in 2 gezeichnete Schaltersymbol eine Gruppe von jeweils k=4 parallelen Einzelschaltern, die in den Wegen der k=4 parallelen Leitungen der zugeordneten Datenleitungsgruppe liegen.In the 2 each group of k = 4 data lines, which transmit the data of the same selected memory cell group, is summarized as a single thick line. Similarly, the n = 16 connections A0: 15 at each memory area are summarized as n / k = 4 groups A0: 3, A4: 7, A8: 11 and A12: 15, each of which contains k = 4 individual connections. Each of the amplifier symbols in 2 symbolizes a group of k = 4 parallel amplifiers connected to the k = 4. parallel lines of the assigned data line group are connected. The same symbolizes each in 2 drawn switch symbol a group of k = 4 parallel individual switches, which lie in the paths of the k = 4 parallel lines of the assigned data line group.

Das Datenleitungs-Hauptbündel des Datenkanals zwischen den Bereichen 1 der Bänke und dem zugeordneten Bereichbus BUS1 enthält wie im Falle der 1 ein Bündel aus n=16 Schreibdatenleitungen und n=16 Lesedatenleitungen, jeweils bestehend aus n/k=4 Gruppen zu jeweils k=4 Leitungen. Eine erste Schreibschaltergruppe WSG11 dient zum Verbinden der ersten WDL-Gruppe WLG1, die den vier Datenanschlüssen A0:3 zugeordnet ist, mit einer ersten Gruppe BLG1 von vier Leitungen des Busses BUS1. Eine zweite Schreibschaltergruppe WSG22 dient zum Verbinden der zweiten WDL-Gruppe WLG2, die den vier Datenanschlüssen A4:7 zugeordnet ist, mit einer zweiten Gruppe BLG2 von vier Leitungen des Busses BUS1. Eine dritte Schreibschaltergruppe WSG33 dient zum Verbinden der dritten WDL-Gruppe WLG3, die den vier Datenanschlüssen A8:11 zugeordnet ist, mit einer dritten Gruppe BLG3 von vier Leitungen des Busses BUS1. Eine vierte Schreibschaltergruppe WSG44 dient zum Verbinden der vierten WDL-Gruppe WLG4, die den vier Datenanschlüssen A12:15 zugeordnet ist, mit einer vierten Gruppe BLG4 von vier Leitungen des Busses BUS1.The main data line bundle of the data channel between the areas 1 of the banks and the associated area bus BUS1 contains, as in the case of 1 a bundle of n = 16 write data lines and n = 16 read data lines, each consisting of n / k = 4 groups of k = 4 lines each. A first write switch group WSG11 is used to connect the first WDL group WLG1, which is assigned to the four data connections A0: 3, to a first group BLG1 of four lines of the bus BUS1. A second write switch group WSG22 is used to connect the second WDL group WLG2, which is assigned to the four data connections A4: 7, to a second group BLG2 of four lines of the bus BUS1. A third write switch group WSG33 is used to connect the third WDL group WLG3, the four data connections A8: 11 is assigned, with a third group BLG3 of four lines of the bus BUS1. A fourth write switch group WSG44 is used to connect the fourth WDL group WLG4, which is assigned to the four data connections A12: 15, to a fourth group BLG4 of four lines of the bus BUS1.

Zusätzlich sind vier weitere Schreibschaltergruppen vorgesehen: eine fünfte Schreibschaltergruppe WSG14 kann die erste WDL-Gruppe WLG1 mit der vierten Busleitungsgruppe BLG4 ver binden; eine sechste Schreibschaltergruppe WSG24 kann die zweite WDL-Gruppe WLG2 mit der vierten Busleitungsgruppe BLG4 verbinden; eine siebte Schreibschaltergruppe WSG13 kann die erste WDL-Gruppe WLG1 mit der dritten Busleitungsgruppe BLG3 verbinden, und eine achte Schreibschaltergruppe WSG34 kann die dritte WDL-Gruppe WLG3 mit der vierten Busleitungsgruppe BLG4 verbinden.In addition there are four further write switch groups provided: a fifth Write switch group WSG14 can be the first WDL group WLG1 with the connect fourth bus line group BLG4; a sixth write switch group WSG24 can be the second WDL group WLG2 with the fourth bus line group Connect BLG4; a seventh write switch group WSG13 can connect the first WDL group WLG1 to the third bus line group BLG3, and an eighth write switch group WSG34 can the third WDL group WLG3 connect to the fourth bus line group BLG4.

In einem gleichartigen Muster wie die acht Schreibschaltergruppen WSG zwischen den vier WDL-Gruppen WLG1:4 und den vier Busleitungsgruppen sind acht Leseschaltergruppen RSG11, RSG22, RSG33, RSG44, RSG14, RSG24, RSG13 und RSG34 zwischen den vier RDL-Gruppen RLG1:4 und den vier Busleitungsgruppen BLG1:4 vorgesehen.In a similar pattern as the eight write switch groups WSG between the four WDL groups WLG1: 4 and the four bus line groups are eight read switch groups RSG11, RSG22, RSG33, RSG44, RSG14, RSG24, RSG13 and RSG34 between the four RDL groups RLG1: 4 and the four bus line groups BLG1: 4 intended.

Zusätzlich sind noch vier Leseverstärkergruppen vorgesehen: zwischen der Leseschaltergruppe RSG11 und der ersten Busleitungsg:cuppe BLG1 liegt eine erste Leseverstärkergruppe RAG1, die durch ein modusabhängiges Lesesteuersignal MR/1 einschaltbar ist; zwischen der Leseschaltergruppe RSG22 und der zweiten Busleitungsgruppe BLG2 liegt eine zweite Leseverstärkergruppe RAG2, die ebenfalls durch das Steuersignal MR/1 einschaltbar ist; zwischen der Leseschaltergruppe RSG33 und der dritten Busleitungsgruppe BLG3 liegt eine dritte Leseverstärkergruppe RAG3, die durch ein Steuersignal MS/2 einschaltbar ist, und zwischen der Leseschaltergruppe RS44 und der vierten Busleitungsgruppe BLG4 liegt eine vierte Leseverstärkergruppe RAG4, die durch ein Steuersignal MR/4 einschaltbar ist.In addition there are four sense amplifier groups provided: between the read switch group RSG11 and the first Busleitungsg: cuppe BLG1 is a first sense amplifier group RAG1 by a mode-dependent Read control signal MR / 1 can be switched on; between the reading switch group RSG22 and the second bus line group BLG2 is a second sense amplifier group RAG2, which can also be switched on by the control signal MR / 1; between the read switch group RSG33 and the third bus line group BLG3 is a third sense amplifier group RAG3, which can be switched on by a control signal MS / 2, and between the read switch group RS44 and the fourth bus line group BLG4 is a fourth sense amplifier group RAG4, which can be switched on by a control signal MR / 4.

Die nachstehende Tabelle 1 zeigt das Einschaltmuster für die Schreib- und Leseschaltergruppen WSG und RSG und für die Leseverstärkergruppen RAG abhängig von einem gewählten Modus und abhängig von der Adressierung: Table 1 below shows the switch-on pattern for the write and read switch groups WSG and RSG and for the sense amplifier groups RAG dependent from a chosen one Mode and dependent from addressing:

Tabelle 1 Schreib/Lesebetrieb Fig. 2

Figure 00140001
Table 1 read / write operation Fig. 2
Figure 00140001

Beim n/1-Modus entspricht die effektive Bitbreite der maximalen Bitbrite n=16. Hier werden vier Speicherzellengruppen gleichzeitig angesprochen, jeweils eine in allen vier Zonen des Speicherbereiches. Alle vier Busleitungsgruppen BLG1:4 werden belegt. Dies entspricht dem Normalmodus des 2DRx16-DRAM.In n / 1 mode, the effective one Bit width of the maximum bitbrit n = 16. Here are four memory cell groups addressed simultaneously, one in all four zones of the Storage area. All four bus line groups BLG1: 4 are seized. This corresponds to the normal mode of the 2DRx16-DRAM.

Beim n/2-Modus ist die effektive Bitbreite n/2 = B. Hier werden zwei Speicherzellengruppen gleichzeitig angesprochen, jeweils eine in jeder Zone nur des adressierten Abschnittes. Es werden nur zwei der vier Busleitungsgruppen belegt, nämlich BLG3 und BLG4. Damit wird der 2DRx16-DRAM als ein 2DRx8-DRAM betrieben.In n / 2 mode, the effective one Bit width n / 2 = B. Here two memory cell groups are used simultaneously addressed, one in each zone of only the addressed section. Only two of the four bus line groups are occupied, namely BLG3 and BLG4. The 2DRx16-DRAM is thus operated as a 2DRx8-DRAM.

Beim n/4-Modus ist die effektive Bitbreite n/4 = 4. Hier wird nur eine Speicherzellengruppe gleichzeitig angesprochen, und zwar in der adressierten Zone des adressierten Abschnittes, es wird nur eine der vier Busleitungsgruppen belegt, nämlich BLG4. Damit wird der 2DRx16-DRAM als ein 2DRx4-DRAM betrieben.In n / 4 mode, the effective one Bit width n / 4 = 4. Here, only one memory cell group is addressed at the same time, namely in the addressed zone of the addressed section, only one of the four bus line groups is used, namely BLG4. The 2DRx16-DRAM is thus operated as a 2DRx4-DRAM.

In 2 ist deutlich zu erkennen, dass die Anordnung der Schreib- und Leseschaltergruppen WSG und RSG und der zugehörigen Verbindungsleitungen viel Platz beansprucht. Es sind 2*8=16 Schaltergruppen mit jeweils 4 parallelen Schaltern vorzusehen, also 64 parallele Einzelschalter, die in 64 Lei tungswege am Ort des Schaltersystems eingefügt sein müssen. Außerdem erfordert die gezeigte räumliche Parallelanordnung der die Schaltergruppen enthaltenden Zweige ein kompliziertes Layout auf dem Chip. Da auch der andere Datenkanal, der dem Bereichbus BUS2 und den Bereichen 2 der Bänke zugeordnet ist, eine solche Anordnung enthält, muss im Gebiet zwischen den Bänken am Ort der Schalter Platz gehalten werden für 128 Leitungszweige und die zugehörigen 128 Einzelschalter. Wollte man die in 2 gezeigte Speicherschaltung für einen Betrieb mit vierfacher Datenrate auslegen, wozu jede Bank in vier Bereiche zu gliedern wäre und demzufolge vier Bereichbusse und vier Datenkanäle zu schaffen wären, müssten im Raum zwischen den Bänken 256 Leitungszweige mit 256 zugehörigen Schaltern untergebracht werden.In 2 it can be clearly seen that the arrangement of the write and read switch groups WSG and RSG and the associated connecting lines takes up a lot of space. There are 2 * 8 = 16 switch groups with 4 parallel switches each, i.e. 64 parallel single switches, which must be inserted in 64 cable routes at the location of the switch system. In addition, the shown spatial parallel arrangement of the branches containing the switch groups requires a complicated layout on the chip. Since the other there too tenkanal, which is assigned to the area bus BUS2 and areas 2 of the banks, such an arrangement must be kept in the area between the banks at the location of the switch space for 128 line branches and the associated 128 individual switches. Did you want the in 2 To design the memory circuit shown for operation with four times the data rate, for which each bank would have to be divided into four areas and consequently four area buses and four data channels would have to be created, 256 line branches with 256 associated switches would have to be accommodated in the space between the banks.

Mit der vorliegenden Erfindung wird der Platzbedarf des Daten-Zuleitungssystems wesentlich reduziert, und zwar generell, sowohl bei RAMs mit einfacher Datenrate (m=1) als auch bei RAMs mit beliebig vervielfachter Datenrate (m>1), und auch unabhängig davon, ob eine Einstellmöglichkeit für die effektive Bitbreite geschaffen wird oder nicht. Dies sei nachstehend anhand der 3 und 4 veranschaulicht.With the present invention, the space requirement of the data feed system is significantly reduced, in general, both in RAMs with a single data rate (m = 1) and in RAMs with an arbitrarily multiplied data rate (m> 1), and also regardless of whether one Setting option for the effective bit width is created or not. This is based on the following 3 and 4 illustrated.

Die 3 zeigt als Beispiel ein erfindungsgemäß ausgebildetes Vierbank-DRAM für doppelte Datenrate mit der Bitbreite n=16 (also ein 2DRx16-DRAM), ohne Einstellmöglichkeit für die effektive Bitbreite. Insofern entspricht der Grundaufbau des DRAM nach 2 dem bekannten DRAM nach 1. Der erfindungsgemäße Unterschied besteht darin, dass zwischen jedem der n=16 Datenanschlüsse A0:15 jedes der m=2 Bankbereiche und dem jeweils zugeordneten Bereichbus BUS1 bzw. BUS2 nur eine einzige Datenleitung DL verlegt ist (statt ein Leitungspaar WDL und RDL wie in 1). Um einen bidirektionalen Betrieb für Lese- und Schreibrichtung zu erlauben, ist im Wege jeder dieser n "Eindraht"-Datenleitungen DL eine Antiparallelschaltung zweier getrennt ein- und ausschaltbarer Leitungsverstärker eingefügt, deren einer als Schreibverstärker für den Da tentransfer in Schreibrichtung und deren anderer als Leseverstärker für den Datentransfer in Leserichtung dient.The 3 shows as an example a four-bank DRAM designed according to the invention for double data rate with the bit width n = 16 (ie a 2DRx16 DRAM), without setting the effective bit width. In this respect, the basic structure of the DRAM corresponds 2 the well-known DRAM 1 , The difference according to the invention is that only a single data line DL is laid between each of the n = 16 data connections A0: 15 of each of the m = 2 bank areas and the respectively assigned area bus BUS1 or BUS2 (instead of a line pair WDL and RDL as in FIG 1 ). In order to allow bidirectional operation for the read and write direction, an anti-parallel connection of two line amplifiers which can be switched on and off separately is inserted in the way of each of these n “single-wire” data lines DL, one of which is used as a write amplifier for data transfer in the write direction and the other as a sense amplifier serves for data transfer in the reading direction.

Die jeweils antiparallel geschalteten Verstärkerpaare sind vorzugsweise nahe den bankseitigen Enden der n Datenleitungen DL angeordnet, sie bilden an der betreffenden Bank i einen Bankverstärkerblock BAi mit insgesamt m*n Verstärkerpaaren, wobei Schreibverstärker gemeinsam durch einen Bankschreibbefehl WBi eingeschaltet werden können und die Leseverstärker gemeinsam durch einen Banklesebefehl RBi eingeschaltet werden können. Somit können die Verstärkerblöcke BA an den vier Bänken auch die Funktion des Bankmultiplexers erfüllen, ähnlich wie in der Speicherschaltung nach 1.The respective anti-parallel connected amplifier pairs are preferably arranged near the bank-side ends of the n data lines DL, they form a bank amplifier block BAi with a total of m * n amplifier pairs at the bank i in question, whereby write amplifiers can be switched on jointly by a bank write command WBi and the sense amplifiers jointly by one Bank read command RBi can be switched on. Thus, the amplifier blocks BA on the four banks can also perform the function of the bank multiplexer, similar to the memory circuit shown in FIG 1 ,

Die vier lokalen Datenleitungsbündel (jeweils n=16 Datenleitungen DLL:16), die den ersten Bereichen (Bereiche 1) der vier Bänke zugeordnet sind, sind auf ein gemeinsames Hauptbündel aus 16 Datenleitungen zusammengeführt, das fest mit den n=16 Leitungen 0:15 des ersten Bereichbusses BUS1 verbunden ist. In gleicher Weise sind die vier lokalen Datenleitungsbündel, die den zweiten Bereichen der vier Bänke zugeordnet sind, auf ein zweites Hauptbündel zusammengeführt, das fest mit den n=16 Leitungen des zweiten Bereichbusses BUS1 verbunden ist (dieser zweite Datenkanal ist nur durch seine strichpunktierten Umrisslinien gezeichnet). Die beiden Bereichbusse BUS1 und BUS2 sind, wie im Falle der 1, mit jeweils einer n-Bit-Latch versehen und selektiv über einen 2/1-Bereichmultiplexer 2-MUX mit dem E/A-Port der Speicherschaltunc verbindbar. Die Steuerung dieses Multiplexers und die Erzeugung der Steuersignale WBi und RBi für die Verstärker in den Bankverstärkerblöcken BAi erfolgt in bekannter Weise, wie es weiter oben in Verbindung mit der 1 beschrieben wurde, um den Schreib- und Lesebetrieb an den Bänken mit doppelter Datenrate durchzuführen.The four local data line bundles (each n = 16 data lines DLL: 16), which are assigned to the first areas (areas 1) of the four banks, are brought together on a common main bundle of 16 data lines, which is fixed to the n = 16 lines 0 : 15 of the first area bus BUS1. In the same way, the four local data line bundles, which are assigned to the second areas of the four banks, are merged into a second main bundle, which is permanently connected to the n = 16 lines of the second area bus BUS1 (this second data channel is only drawn by its dash-dotted outline ). The two area buses BUS1 and BUS2 are, as in the case of 1 , each provided with an n-bit latch and selectively connectable to the I / O port of the memory circuit via a 2/1 area multiplexer 2-MUX. The control of this multiplexer and the generation of the control signals WBi and RBi for the amplifiers in the bank amplifier blocks BAi takes place in a known manner, as described above in connection with the 1 was described in order to carry out the write and read operation on the banks with double data rate.

Da jedes Datenleitungsbündel in den beiden Datenkanälen der Speicherschaltung nach 3 nur noch n (statt bisher 2n) parallele Leitungen enthält und auch die Schreibschalter und Leseschalter in den Hauptbündeln wegfallen, ist der Platzbedarf unc der Layout-Aufwand für das Daten-Zuleitungssystem wesentlich reduziert.Since each data line bundle in the two data channels after the memory circuit 3 contains only n (instead of 2n previously) parallel lines and the write switches and read switches in the main bundles are no longer required, the space requirement and the layout effort for the data supply system are significantly reduced.

Die Reduzierung jedes Datenpfades in den Datenkanälen auf jeweils eine Eindraht-Leitung kann einen besonderen Vorteil bringen, wenn eine Einstellmöglichkeit für die effektive Bitbreite geschaffen werden soll. Die 4 zeigt als weiteres Beispiel ein erfindungsgemäß ausgebildetes Vierbank-DRAM für vierfache Datenrate mit der maximalen Bitbreite n=16 (also ein 4DRx16-DRAM) und Einstellmöglichkeit für die effektive Bitbreite. In der 4 ist, ähnlich wie in 2, jede Gruppe von vier Datenleitungen, die einer gemeinsamen Gruppe von k=4 Speicherzellen zugeordnet sind, als einzige fette Linie gezeichnet, und jedes Verstärker- bzw. Schaltersymbol symbolisiert eine Gruppe von k=4 parallelen Elementen.The reduction of each data path in the data channels to a single-wire line can bring a particular advantage if an adjustment option for the effective bit width is to be created. The 4 shows as a further example a four-bank DRAM designed according to the invention for four times the data rate with the maximum bit width n = 16 (thus a 4DRx16 DRAM) and setting option for the effective bit width. In the 4 is, similar to in 2 , Each group of four data lines, which are assigned to a common group of k = 4 memory cells, are drawn as a single bold line, and each amplifier or switch symbol symbolizes a group of k = 4 parallel elements.

In 4 ist jede Bank in vier disjunkte Bereiche gegliedert, jeweils bestehend aus 2 disjunkten Anschnitten, deren jeder wiederum in 2 disjunkte Zonen gegliedert ist. Jeder Bereich hat n=16 Datenanschlüsse A0:15, aufgeteilt auf n/k=4 Gruppen A0:3, A4:7, A8:11 und A12:15. Die vier Anschlüsse jeder Gruppe sind über jeweils ein antiparallel geschaltetes Verstärkerpaar in einem Bankverstärkerblock BAi mit den vier Leitungen einer zugeordneten Datenleitungsgruppe verbunden. Die Zuordnung der Anschlussgruppen zu den Zonen des betreffenden Bankbereiches und die Adressierung und die Selektion der über die Anschlussgruppen anzusprechenden Speicherzellengruppen erfolgt genau so, wie es oben anhand der 2 beschrieben wurde.In 4 Each bank is divided into four disjoint areas, each consisting of 2 disjoint sections, each of which is in turn divided into 2 disjoint zones. Each area has n = 16 data connections A0: 15, divided into n / k = 4 groups A0: 3, A4: 7, A8: 11 and A12: 15. The four connections of each group are connected to the four lines of an assigned data line group via a pair of anti-parallel amplifiers in a bank amplifier block BAi. The assignment of the connection groups to the zones of the relevant bank area and the addressing and selection of the memory cell groups to be addressed via the connection groups is carried out in exactly the same way as described above using the 2 has been described.

Das 4DRx16-DRAM nach 4 hat vier n-Bit-Bereichbusse BUS1:4, die selektiv über einen 4/1-Bereichmultiplexer mit dem E/A-Port verbunden werden können. Jeder Bereichbus ist über einen zugeordneten, sich verzweigenden Datenkanal mit den n Datenanschlüssen genau eines zugeordneten Bereiches in den Bänken verbunden. Die Verstärkerblöcke BAi an den Bänken sind durch Bankschreib- und Banklesebefehle WBi bzw. RBi steuerbar und dienen auch als Bankmultiplexer, ähnlich wie weiter oben beschrieben. Der Schreib- und Lesebetrieb erfolgt ähnlich, wie es in Verbindung mit dem 2DRx16-DRAM nach 1 beschrieben wurde, nur dass der Bereichmultiplexer mit dem Vierfachen der Taktfrequenz fc geschaltet wird, um in jeder Taktperiode nacheinander die vier Bereichbusse mit dem E/A-Port zu verbinden und somit am E/A-Port eine Datenrate von 4fc zu ermöglichen. Im 4DRx16-DRAM nach 4 sind die notwendigen Latchschaltungen nicht an den Zweiganschlüssen des Bereichmultiplexers 4/1-MUX angeordnet sondern befinden sich an anderer Stelle, wie es noch beschrieben wird.The 4DRx16 DRAM after 4 has four n-bit area buses BUS1: 4 that can be selectively connected to the I / O port using a 4/1 area multiplexer. Each area bus is connected via an assigned, branching data channel to the n data connections of exactly one assigned area in the banks. The amplifier blocks BAi on the banks are by bank write and bank read commands WBi or RBi controllable and also serve as a bank multiplexer, similar to that described above. The write and read operation is similar to that in connection with the 2DRx16-DRAM 1 only that the area multiplexer is switched at four times the clock frequency f c in order to connect the four area buses to the I / O port one after the other in each clock period and thus to enable a data rate of 4f c at the I / O port. In the 4DRx16 DRAM 4 the necessary latch circuits are not arranged on the branch connections of the area multiplexer 4/1-MUX but are located elsewhere, as will be described later.

Jeder der vier Datenkanäle zwischen den vier Bereichbussen und den vier Bereichen jeder Bank hat den gleichen Aufbau. In Einzelheiten dargestellt ist nur der erste, der dem Bereichbus BUS1 und den Bereichen 1 der Bänke zugeordnet ist. Die anderen drei Datenkanäle sind lediglich mit strichpunktierten Umrisslinien angedeutet.Each of the four data channels between the four area buses and the four areas of each bank has the same structure. Only the first one is shown in detail, assigned to the area bus BUS1 and areas 1 of the banks is. The other three data channels are only indicated with dash-dotted outline.

Im betrachteten Datenkanal sind die lokalen Datenleitungsgruppen der Bereiche 1 aller vier Bänke zu einem Hauptbündel zusammengeführt, das somit aus n/k=4 Datenleitungsgruppen DLG1:4 besteht. Jede dieser Datenleitungsgruppen besteht aus k=4 parallelen, bidirektional betriebenen Eindraht-Leitungen. Die erste Datenleitungsgruppe DLG1 ist der Zone 1 im Abschnitt 1 der zuständigen Bankbereiche zugeordnet, DLG2 ist der Zone 2 des Abschnittes 1 zugeordnet, DLG3 ist der Zone 1 des Abschnittes 2 zugeordnet, und DLG4 ist der Zone 2 des Abschnittes 2 zugeordnet. Dieses Datenleitungsbündel ist überkreuzt von einem Busleitungsbündel, das aus n/k=4 Busleitungsgruppen BLG1:4 besteht. Diese Überkreuzung bildet eine Matrix aus (n/k)2 = 16 Kreuzungsstellen. An ausgewählten Kreuzung stellen befindet sich jeweils eine Gruppe von k=4 bidirektionalen Schaltern. Jede dieser Schaltergruppen ist in 4 mit der Buchstabenkombination SG und einer nachge stellten Zah1 aus zwei Ziffern bezeichnet, deren erste die Spaltenposition und deren zweite die Zeilenposition in der Matrix angibt. Das Muster der Orte der Schaltergruppen lässt sich allgemein für beliebige Werte von n und k wie folgt beschreiben

  • (a) Es existiert eine Menge {P} von natürlichen Zahlen pj, durch welche die Zahl n/k, also die Anzahl der Datenleitungsgruppen, ganzzahlig teilbar ist. Im dargestellten Fall n/k=4 besteht diese Menge aus den drei Zahlen p1=1, p2=2 und p4=4. Jede Zahl pj hat die Bedeutung eines möglichen Divisors, der angibt, welchem Bruchteil der maximalen Bitbreite die reduzierte effektive Bitbreite entsprechen soll.
  • (b) Die Gesamtmenge der Schaltergruppen in der Matrix ist in mindestens zwei gleich mächtige Untermengen organisiert, die nicht disjunkt sind (also eine endliche Schnittmenge haben) und deren jede n/k Schaltergruppen umfasst.
  • (c) Jede Untermenge ist für einen anderen Divisor pj der Divisormenge {P} vorgesehen, wobei eine der Untermengen für den Divisor p1=1 vorgesehen ist.
  • (d) Jede der Untermengen ist organisiert in pj gleich mächtige disjunkte Teilmengen dieser Untermenge, wobei die n/(k*pj) Schaltergruppen jeder dieser Teilmengen angeordnet sind zum Verbinden von n/(k*pj) vorbestimmten Auswahl-Busleitungsgruppen mit n/(k*pj) Datenleitungsgruppen, die der betreffenden Schaltergruppen-Teilmenge individuell zugeordnet sind.
In the data channel under consideration, the local data line groups of areas 1 of all four banks are combined to form a main bundle, which therefore consists of n / k = 4 data line groups DLG1: 4. Each of these data line groups consists of k = 4 parallel, bidirectionally operated single-wire lines. The first data line group DLG1 is the zone 1 assigned to the responsible bank areas in section 1, DLG2 is the zone 2 assigned to section 1, DLG3 is the zone 1 assigned to section 2, and DLG4 is the zone 2 assigned to section 2. This data line bundle is crossed by a bus line bundle which consists of n / k = 4 bus line groups BLG1: 4. This crossover forms a matrix of (n / k) 2 = 16 crossing points. At selected intersections there is a group of k = 4 bidirectional switches. Each of these switch groups is in 4 denoted by the letter combination SG and a trailing number of two digits, the first of which indicates the column position and the second of which indicates the row position in the matrix. The pattern of the locations of the switch groups can generally be described for any values of n and k as follows
  • (a) There is a set {P} of natural numbers p j , by which the number n / k, i.e. the number of data line groups, is divisible by an integer. In the illustrated case n / k = 4, this set consists of the three numbers p 1 = 1, p 2 = 2 and p 4 = 4. Each number p j has the meaning of a possible divisor, which indicates which fraction of the maximum bit width the reduced effective bit width should correspond to.
  • (b) The total set of switch groups in the matrix is organized into at least two equally powerful subsets, which are not disjoint (i.e. have a finite intersection) and each of which includes n / k switch groups.
  • (c) Each subset is provided for a different divisor p j of the divisor set {P}, one of the subset being provided for the divisor p 1 = 1.
  • (d) Each of the subsets is organized into p j equally disjoint subsets of that subset, the n / (k * p j ) switch groups of each of these subsets being arranged to connect n / (k * p j ) predetermined selection bus line groups to n / (k * p j ) data line groups that are individually assigned to the relevant switch group subset.

Im Beispielsfall gemäß 4 ist für jeden der drei Divisoren p1=1, p2=2 und p4=4 jeweils eine Untermenge vorgesehen.In the example according to 4 a subset is provided for each of the three divisors p 1 = 1, p 2 = 2 and p 4 = 4.

  • – Die erste Untermenge, die dem Divisor p1=1 zugeordnet ist, umfasst vier Schaltergruppen SG11, SG22, SG33 und SG44, die angeordnet sind zur Ermöglichung einer Verbindung jeder Datenleitungsgruppe mit genau einer individuell zugeordneten Busleitungsgruppe. Im dargestellten Fall sind dies die Verbindungen DLGI--BLG1, DLG2--BLG2, DLG3--BLG3 und DLG4--BLG4. Wegen p1=1 besteht diese Untermenge aus nur einer "Teilmenge", die identisch mit der Untermenge ist.The first subset, which is assigned to the divisor p 1 = 1, comprises four switch groups SG11, SG22, SG33 and SG44, which are arranged to enable a connection of each data line group to exactly one individually assigned bus line group. In the case shown, these are the connections DLGI - BLG1, DLG2 - BLG2, DLG3 - BLG3 and DLG4 - BLG4. Because p 1 = 1, this subset consists of only a "subset" that is identical to the subset.
  • - Die zweite Untermenge ist dem Divisor p2=2 zugeordnet und umfasst demnach 2 disjunkte Teilmengen mit jeweils 2 Elementen. Die erste Teilmenge besteht aus den Elementen SG33 und SG44, die angeordnet sind zum Herstellen der Verbindungen DLG3--BLG3 und DLG4--BLG4. Die zweite Teilmenge der zweiten Untermenge besteht aus den Elementen SG13 und SG24, die angeordnet sind zum Herstellen der Verbindungen DLG1--I3LG3 und DLG2--DLG4.- The second subset is assigned to the divisor p 2 = 2 and therefore comprises 2 disjoint subsets with 2 elements each. The first subset consists of the elements SG33 and SG44, which are arranged to establish the connections DLG3 - BLG3 and DLG4 - BLG4. The second subset of the second subset consists of the elements SG13 and SG24, which are arranged to produce the connections DLG1 - I3LG3 and DLG2 - DLG4.
  • – Die dritte Untermenge ist dem Divisor p4=4 zugeordnet und besteht demnach aus 4 disjunkten Teilmengen, deren jede nur 1 Element enthält. Die erste Teilmenge besteht aus der Schaltergruppe SG14, die angeordnet ist zum Herstellen der Verbindung DLGI--BLG4. Die zweite Teilmenge besteht aus der Schaltergruppe SG24, die angeordnet ist zum Herstellen der Verbindung DLG2--BLG4. Die dritte Teilmenge besteht aus der Schaltergruppe SG34, die angeordnet ist zum Herstellen der Verbindung DLG3--BLG4. Die vierte Teilmenge besteht aus der Schaltergruppe SG44, die angeordnet ist zum Herstellen der Verbindung DLG4--BLG4.- The third subset is assigned to the divisor p 4 = 4 and therefore consists of 4 disjoint subsets, each of which contains only 1 element. The first subset consists of the switch group SG14, which is arranged to establish the connection DLGI - BLG4. The second subset consists of the switch group SG24, which is arranged to establish the connection DLG2 - BLG4. The third subset consists of the switch group SG34, which is arranged to establish the connection DLG3 - BLG4. The fourth subset consists of the switch group SG44, which is arranged to establish the connection DLG4 - BLG4.

Die Schaltergruppen in der Matrix sind nach einem einstellbaren Muster derart steuerbar, dass immer nur eine ausgewählte Teilmenge aus genau einer ausgewählten Untermenge der Schaltergruppen gleichzeitig geschlossen wird. Die Auswahl der Untermenge erfolgt abhängig von einer Modusinformation, die angibt, welcher der Divisoren pj für den Speicherbetrieb gelten soll. Die Auswahl der Teilmenge innerhalb der gewählten Untermenge erfolgt abhängig von einer Zonenauswahlinformation, die angibt, welche Zone (oder Zonen) im angesprochenen Bankbereich durch die Adressinformation selektiert ist (oder gemeinsam selektiert sind). Die Zonenauswahlinformation besteht aus 2 Bits, nämlich dem Abschnittadressbit und dem Zonenadressbit.The switch groups in the matrix can be controlled according to an adjustable pattern in such a way that only a selected subset from exactly one selected subset of the switch groups is closed at the same time. The subset is selected depending on mode information indicating which one cher of the divisors p j should apply to the storage mode. The selection of the subset within the selected subset takes place depending on a zone selection information which indicates which zone (or zones) in the addressed bank area is selected (or is selected together) by the address information. The zone selection information consists of 2 bits, namely the section address bit and the zone address bit.

Gemäß der 4 ist im Weg jeder Busleitung zwischen der Schaltermatrix und dem weiterführenden Teil Bereichbusses BUS1 jeweils eine Antiparallelschaltung eines Busverstärker-Paares eingefügt. In jedem Busverstärker-Paar wirkt der eine als Schreibverstärker und der andere als Leseverstärker. Jeder der Busleitungsgruppen BLG1:4 ist eine der Schreibverstärkergruppen WAG1:4 und eine der Leseverstärkergruppen RAG1:4 zugeordnet. Die Schreibverstärkergruppen sind abhängig von der Modusinformation und abhängig davon, ob Schreib- oder Lesebetrieb herrscht, selektiv ein- und ausschaltbar. Für die Leseverstärkergruppen RAG1:2 wird ein Steuersignal MR/1 verwendet, für die Leseverstärkergruppe RAG3 wird ein Steuersignal MR/2 verwendet, und für Leseverstärkergruppe RAG4 wird ein Signal MR/4 verwendet. Für die Schreibverstärkergruppen WAG1:2 wird ein Steuersignal MW/1 verwendet, für die Schreibverstärkergruppe WAG3 wird ein Steuersignal MW/2 verwendet, und für Schreibverstärkergruppe WAG4 wird ein Signal MW/4 verwendet.According to the 4 an anti-parallel connection of a pair of bus amplifiers is inserted in the path of each bus line between the switch matrix and the continuing part of the area bus BUS1. In each pair of bus amplifiers, one acts as a write amplifier and the other as a sense amplifier. Each of the bus line groups BLG1: 4 is assigned one of the write amplifier groups WAG1: 4 and one of the sense amplifier groups RAG1: 4. The write amplifier groups are selectively switchable on and off depending on the mode information and on whether write or read mode is used. A control signal MR / 1 is used for the sense amplifier groups RAG1: 2, a control signal MR / 2 is used for the sense amplifier group RAG3, and a signal MR / 4 is used for sense amplifier groups RAG4. A control signal MW / 1 is used for the write amplifier groups WAG1: 2, a control signal MW / 2 is used for the write amplifier group WAG4, and a signal MW / 4 is used for write amplifier groups WAG4.

Die nachstehende Tabelle 2 zeigt das Steuermuster für die bidirektionalen Schaltergruppen SG in der Schaltermatrix und für die schreib- und Leseverstärkergruppen WAG und RAG an den Busleitungsgruppen BLG abhängig von einem gewählten Modus und abhängig von der Adressierung:Table 2 below shows the tax pattern for the bidirectional switch groups SG in the switch matrix and for the write and sense amplifier groups WAG and RAG on the bus line groups BLG depending on a selected mode and dependent from addressing:

Tabelle 2 Schreib/Lesebetrieb Fig. 4

Figure 00210001
Table 2 Read / write operation Fig. 4
Figure 00210001

Dieses Steuermuster ähnelt im Prinzip dem Steuermuster, wie es in der Tabelle 1 für die Schreib- und Leseschaltergruppen WSG und RSG und für die Leseverstärkergruppen RAG der 2 angegeben ist. Wegen der bidirektional betriebenen Eindraht-Datenleitungen und der Verwendung bidirektionaler Schalter kann die Schalteinrichtung jedoch räumlich kleiner gehalten werden. Insbesondere bietet das in 4 gezeigte Layout der Schalteinrichtung als Matrix den Vorteil, dass die Anordnung nicht nur kompakt ist sondern auch in einem sehr übersichtlichen Layout auf dem Chip realisiert werden kann. Innerhalb dies "Crossbar"-Layouts ist es relativ einfach, die Positionen der Schaltergruppen in verschiedenen Mustern zu anzuordnen, um auszuwählen, welche der n/p Busleitungen in den verschiedenen n/p-Moden jeweils belegt werden sollen.This control pattern is in principle similar to the control pattern as it is in Table 1 for the write and read switch groups WSG and RSG and for the sense amplifier groups RAG 2 is specified. However, because of the bidirectionally operated single-wire data lines and the use of bidirectional switches, the switching device can be kept spatially smaller. In particular, this offers in 4 The layout of the switching device shown as a matrix has the advantage that the arrangement is not only compact but can also be implemented in a very clear layout on the chip. Within this "crossbar" layout, it is relatively easy to arrange the positions of the switch groups in different patterns in order to select which of the n / p bus lines should be occupied in the different n / p modes.

Eine Weitere Besonderheit des Schaltungsbeispiels nach 4 besteht drin, dass die Latch-Schaltungen für das Zwischenspeichern der Schreib- oder Lesedaten nicht zentral am Bereichbus sondern dezentral an den lokalen Datenleitungsbündeln angeschlossen sind. Da diese Bündel weniger Leitungen enthalten als beim Stand der Technik, ist dort genügend Raum für die Unterbringung einzelner Latch-Schaltungen, die für jede lokale Datenleitung aus einer rückgekoppelten Schleife aus zwei Invertern besteht, wie an sich bekannt.Another special feature of the circuit example according to 4 consists in the fact that the latch circuits for the temporary storage of the write or read data are not connected centrally to the area bus, but decentrally to the local data line bundles. Since these bundles contain fewer lines than in the prior art, there is sufficient space for accommodating individual latch circuits, which for each local data line consists of a feedback loop made up of two inverters, as is known per se.

Die 5 zeigt das Schema einer Logikschaltung zur Erzeugung der Einschaltbefehle für die bidirektionalen Schaltergruppen SG und der Einschaltsignale MW/1, MW/2, MW/4 bzw. MR/1, MR/2, MR/4 für die selektive Einschaltung der Schreibbzw. Leseverstärkergruppen WAG1:4 und RAG1:4 am Bereichbus. Die Logikschaltung nach 5 verarbeitet eine aus 2 Bits M1 und M2 bestehende Modusinformation, ferner das Abschnittadressbit AB, das Zonenandressbit ZB und ein Schreib/Lese-Befehlsbit SB.The 5 shows the schematic of a logic circuit for generating the switch-on commands for the bidirectional switch groups SG and the switch-on signals MW / 1, MW / 2, MW / 4 or MR / 1, MR / 2, MR / 4 for the selective activation of the write or. Sense amplifier groups WAG1: 4 and RAG1: 4 on the area bus. The logic circuit after 5 processes mode information consisting of 2 bits M1 and M2, furthermore the section address bit AB, the zone address bit ZB and a read / write command bit SB.

Die Modusinformation kann am Chip programmiert werden durch wahlweises Schließen oder Öffnen zweier Verbindungswege C1 und C2, die hintereinander geschaltet an eine Quelle des Logikpotentials "1" angeschlossen sind. Diese Programmierung kann durch Bonding (mechanisches Kontaktieren) oder durch Fuse-Elemente (Schmelzbrücken) erfolgen, vorzugsweise im "Back End" der Chipherstellung, also nach Abtrennung der Chips vom Wafer. Im n/1-Modus, also bei Konfigurierung des Chip für die maximale Bitbreite (hier n=16 Datenbits), sind beide Verbindungswege C1 und C2 geschlossen, so dass nur dann das Modusbits M1 gleich "1" ist. Im n/2-Modus, also bei Konfigurierung des Chip für die Bitbreite n/2 (hier 8 Datenbits), ist nur C2 geschlossen, so das M2 gleich "1" und M1 gleich "0' ist. Im n/4-Modus, also bei Konfigurierung des Chip für die Bitbreite n/4 (hier 4 Datenbits), ist C1 geöffnet, so dass nur dann das Modusbits M2 gleich "0" ist. Dieses Schema ist in einem Kasten in 5 dargestellt.The mode information can be programmed on the chip by optionally closing or opening two connection paths C1 and C2, which are connected in series to a source of logic potential "1". This programming can be carried out by bonding (mechanical contact) or by fuse elements (fusible links), preferably in the "back end" of the chip production, ie after the chips have been separated from the wafer. In the n / 1 mode, ie when the chip is configured for the maximum bit width (here n = 16 data bits), both connection paths C1 and C2 are closed, so that the mode bit M1 is only "1" then. In n / 2 mode, i.e. when configuring the chip for bit width n / 2 (here 8 data bits), only C2 is closed, so that M2 is "1" and M1 is "0. 'In n / 4 mode, ie when the chip is configured for bit width n / 4 (here 4 data bits), C1 is open, so that only then Mode bits M2 is "0." This scheme is in a box in 5 shown.

Das Abschnittadressbit AB ist gleich "0", wenn der Abschnitt 1 adressiert ist, und gleich "1", wenn der Abschnitt 2 adressiert ist. Das Zonenadressbit ZB ist gleich "0", wenn die Zone 1 innerhalb eines beliebigen Anschnittes adressiert ist, und gleich "1", wenn die Zone 2 adressiert ist. Dies entspricht den Eintragungen in der obigen Tabelle 2. Das Schreib/Lese-Befehlsbit SB ist im Schreibbetrieb gleich "1", im Lesebetrieb ist es gleich "0".Section address bit AB is "0" when section 1 is addressed and "1" when section 2 is addressed. The zone address bit ZB is equal to "0" if the zone 1 is addressed within any gate, and equal to "1" if the zone 2 is addressed. This corresponds to the entries in table 2 above. The write / read command bit SB is "1" in write mode and "0" in read mode.

Das Logikschaltbild nach 5, in welchem die üblichen Symbole für UND-Gatter (leerer Halbkreis), ODER-Gatter (gefüllter Halbkreis) und Invertierung (kleiner Kreis) verwendet sind, ist aus sich heraus verständlich, so dass es keiner gesonderten Beschreibung mehr bedarf. Die Ausganssignale ESGxy führen zu den Steueranschlüssen der entsprechend bezeichneten Schaltergruppen SGxy in 4 (x sei die Nr. der Datenleidungsgruppe DLG, und y sei die Nr. der Busleitungsgruppe). Beim Logikwert "1" werden die Schalter der betreffenden Gruppe geschlossen (leitender Zustand), beim Logikwert "0" bleiben sie offen (nichtleitender Zustand).The logic diagram after 5 , in which the usual symbols for AND gate (empty semicircle), OR gate (filled semicircle) and inversion (small circle) are used, is understandable in itself, so that no separate description is required. The output signals ESGxy lead to the control connections of the correspondingly designated switch groups SGxy in 4 (x is the number of the data group DLG and y is the number of the bus line group). With logic value "1", the switches of the relevant group are closed (conductive state), with logic value "0" they remain open (non-conductive state).

Die Steuerausgänge MW/1, MW/2, MW/4 und MR/1, MR/2, MR/4 füh ren zu den entsprechend bezeichneten Steueranschlüssen an den Busverstärkergruppen WAG bzw. RAG in 4. Der Logikwert "1" macht die betreffende Verstärkergruppe wirksam (eingeschaltet), der Logikwert "0" macht sie unwirksam (ausgeschaltet). Im n/1-Modus (maximale Bitbreite) werden alle Steuersignale MW/1, MW/2, MW/4 (Schreibbetrieb) oder alle Steuersignale MR/1, MR/2, MR/4 (Lesebetrieb) auf "1" gebracht, so dass alle vier Verstärkergruppen WAG1:4 oder RAG1:4 eingeschaltet werden. Im n/2-Modus (halbe Bitbreite) werden die beiden MW/2, MW/4 (Schreibbetrieb) oder die beiden Steuersignale MR/2, MR/4 (Lesebetrieb) auf "1" gebracht, so dass die beiden Verstärkergruppen WAG2, WAG4 oder RAG2, RAG4 eingeschaltet werden. Im n/4-Modus (viertel Bitbreite) wird nur das Steuersignal MW/4 (Schreibbetrieb) oder MR/4 (Lesebetrieb) auf "1" gebracht, so dass nur die Verstärkergruppe WAG4 oder RAG4 eingeschaltet wird.The control outputs MW / 1, MW / 2, MW / 4 and MR / 1, MR / 2, MR / 4 lead to the correspondingly designated control connections on the bus amplifier groups WAG or RAG 4 , The logic value "1" makes the relevant amplifier group effective (switched on), the logic value "0" makes it ineffective (switched off). In the n / 1 mode (maximum bit width), all control signals MW / 1, MW / 2, MW / 4 (write mode) or all control signals MR / 1, MR / 2, MR / 4 (read mode) are set to "1", so that all four amplifier groups WAG1: 4 or RAG1: 4 are switched on. In n / 2 mode (half the bit width), the two MW / 2, MW / 4 (write mode) or the two control signals MR / 2, MR / 4 (read mode) are set to "1" so that the two amplifier groups WAG2, WAG4 or RAG2, RAG4 can be switched on. In the n / 4 mode (quarter bit width), only the control signal MW / 4 (write mode) or MR / 4 (read mode) is set to "1", so that only the amplifier group WAG4 or RAG4 is switched on.

In der 6 ist ein Schaltungsbeispiel für einen bidirektionalen Schalter "Sxy" gezeigt, wie er jeweils k-fach (im vorliegenden Fall vierfach) zur Realisierung der Schaltergruppen SGxy in der Schaltermatrix nach 4 verwendet wird. Dargestellt ist der Schalter Sxy1 zum Verbinden einer Datenleitung DLx1 aus einer beliebigen Datenleitungsgruppe DGLx der 4 mit einer eine Busleitung BLy1 aus einer beliebigen Busleitungsgruppe BLGy der 4. Der Schalter Sxy1 ist ein bidirektionales "Transfergate", bestehend aus einem N-Kanal-Feldeffekttransistor N-FET und einem P-Kanal-Feldeffekttransistor P-FET, wobei die Sourceanschlüsse beider Transistoren zusammengeschaltet sind, ebenso die Drainanschlüsse. Diese Transistor-Parallelschaltung liegt zwischen den Leitungen DLx1 und BLy1. Eine Steuerleitung, die das Steuersignal ESGxy für die Schaltergruppe SGxy (von der Logikschaltung nach 5) führt, ist direkt mit dem Gateanschluß des N-FET und, über einen Inverter INV, mit dem Gateanschluß des P-FET verbunden. Dadurch ergibt sich folgendes Schaltverhalten: Ist ESGxy auf 0 Volt gebracht (enstspricht dem Logikwert "0"), sind beide Transistoren im nichtleitenden Zustand, und es besteht zwischen DLx1 und BLy1 nur eine extrem hochohmige Verbindung, die im technischen Sinn als "keine Verbindung" gilt. Dies ist der "offene" Zustand des Schalters. Wird ESGxy auf den Wert der Versorgungsspannung (z.B. 2 Volt) gebracht (entspricht dem Logikwert "1"), sind die beiden Transistoren im leitenden Zustand und es ensteht zwischen DLx1 und BLy1 eine niederohmige Verbindung, die im technischen Sinn als "geschlossener Zustand" des Schalters gilt und es ermöglicht, Spannungspegel und damit Logikwerte "0" oder "1" von DLx1 nach BLy1 und von BLy1 nach DLx1 zu übertragen.In the 6 a circuit example for a bidirectional switch "Sxy" is shown as it follows k times (in the present case four times) to implement the switch groups SGxy in the switch matrix 4 is used. The switch Sxy1 for connecting a data line DLx1 from any data line group DGLx is shown 4 with a bus line BLy1 from any bus line group BLGy 4 , The switch Sxy1 is a bidirectional "transfer gate", consisting of an N-channel field effect transistor N-FET and a P-channel field effect transistor P-FET, the source connections of both transistors being connected together, as are the drain connections. This parallel transistor connection lies between the lines DLx1 and BLy1. A control line that carries the control signal ESGxy for the switch group SGxy (from the logic circuit to 5 ) leads, is connected directly to the gate connection of the N-FET and, via an inverter INV, to the gate connection of the P-FET. This results in the following switching behavior: If ESGxy is brought to 0 volts (corresponds to the logic value "0"), both transistors are in the non-conductive state, and there is only an extremely high-resistance connection between DLx1 and BLy1, which in the technical sense is "no connection" applies. This is the "open" state of the switch. If ESGxy is brought to the value of the supply voltage (eg 2 volts) (corresponds to the logic value "1"), the two transistors are in the conductive state and a low-resistance connection is created between DLx1 and BLy1, which in the technical sense is the "closed state" of the Switch applies and it enables voltage levels and thus logic values "0" or "1" to be transferred from DLx1 to BLy1 and from BLy1 to DLx1.

Allen k Schaltern Sxy1:k der selben Schaltergruppe SGxy wird das selbe Steuersignal ESGxy am N-FET und dessen invertierte Version an P-FET angelegt. Ein Inverter INV muß nicht unbedingt in allen k Schaltern der selben Gruppe vorhanden sein; für jede Gruppe kann ein einziger gemeinsamer Inverter genügen, der das Steuersignal ESGxy am Eingang empfängt und mit dessen Ausgang die Gateanschlüsse aller P-FETs der betreffenden Gruppe verbunden sind.All k switches Sxy1: k the same Switch group SGxy becomes the same control signal ESGxy at N-FET and its inverted version applied to P-FET. An INV inverter does not have to must be present in all k switches in the same group; for every A single inverter can suffice for the group receives the control signal ESGxy at the input and with its output the gate connections all P-FETs of the group in question are connected.

Die vorstehend anhand der 3 bis 6 beschriebenen Schaltungsanordnungen sind lediglich Ausführungsbeispiele, auf welche die Erfindung natürlich nicht beschränkt ist. Im Rahmen des Erfindungsgedankens sind verschiedene Modifikationen und Alternativen möglich, von denen nachstehend nur einige kurz erwähnt seien:
Die Speicherschaltung kann auch mehr oder weniger als vier Bänke enthalten. Auch wenn nur zwei Bänke vorhanden sind, ist die mit der Erfindung erzielte Verminderung des Platzbedarfs für das sich verzweigende Datenzuleitungssystem von Vorteil. Ein Vorteil ergibt sich selbst dann, wenn jede Bank nur aus einem einzigen Bereich besteht (RAM für einfache Datenrate); auch dieser Fall liegt im Bereich der Erfindung.
The above based on the 3 to 6 Circuit arrangements described are merely exemplary embodiments, to which the invention is of course not restricted. Various modifications and alternatives are possible within the scope of the inventive concept, of which only a few are mentioned below:
The memory circuit can also contain more or less than four banks. Even if there are only two banks, the reduction in space required for the branching data feed system achieved by the invention is advantageous. There is an advantage even if each bank consists of only one area (RAM for simple data rate); this case is also within the scope of the invention.

Die Zahlenwerte für die Anzahl k der Speicherzellen pro adressierbarer Gruppe ist zwar bei allen gängigen DRAMs gleich 4, die Erfindung umfasst aber auch denkbare andere Zahlenwerke für k. Die maximale Bitbreite n kann auch kleiner oder größer als 16 sein. In jedem Fall muss n jedoch ein ganzzahliges Vielfaches von k sein.The numerical values for the number k of memory cells per addressable group is 4 for all common DRAMs However, the invention also includes conceivable other numerical sets for k. The maximum bit width n can also be smaller or larger than 16. In any case however, n must be an integer multiple of k.

Die Divisoren pj für die verschiedenen effektiven Bitbreiten n/pj können beliebig gewählt werden. Vorzugsweise ist n = sx, und jede der Zahlen pj ist eine ganzzahlige Potenz y < x von s, wobei s eine natürliche Zahl ≥2 ist. Vorzugsweise ist s = 2. In bevorzugter Ausführungsform umfasst die Menge der Zahlen pj die Menge aller natürlichen Zahlen 20 ≥ 2y ≥ 2x - 1. Auch die Anzahl der Bänke, die Anzahl m der Bereiche pro Bank und die Zahl k sind vorzugsweise ganzzahlige Potenzen von 2.The divisors p j for the different effective bit widths n / p j can be chosen as desired. In front preferably n = s x , and each of the numbers p j is an integer power y <x of s, where s is a natural number ≥2. Preferably, s = 2. In a preferred embodiment, the set of numbers p j comprises the set of all natural numbers 2 0 ≥ 2 y ≥ 2 x - 1 . The number of banks, the number m of areas per bank and the number k are preferably integer powers of 2.

In der 4 sind Latch-Elemente nur an einem Datenleitungszweig nahe einer Bank angeschlossen. Entsprechende Latch-Elemente können sich gleichzeitig auch in den anderen Datenleitungszweigen befinden. Die Erfindung ist jedoch nicht auf bestimmte Orte der Latch-Schaltungen beschränkt. Bei jeder Ausführungsform, ob mit oder ohne Einstellmöglichkeit der effektiven Bitbreite, können die Latch-Schaltungen an den Datenleitungen oder nahe am Bereichmultiplexer angeordnet werden.In the 4 latch elements are only connected to a data line branch near a bank. Corresponding latch elements can also be located in the other data line branches at the same time. However, the invention is not limited to specific locations of the latch circuits. In each embodiment, whether with or without the possibility of adjusting the effective bit width, the latch circuits can be arranged on the data lines or close to the area multiplexer.

Des weiteren sei noch erwähnt, dass die in 4 gezeigten zusätzliche Antiparallelschaltungen von Schreib- und Leseverstärkern in den Wegen der Busleitungen gewünschtenfalls auch weggelasen werden können. Andererseits können solche zusätzlichen Verstärker natürlich auch dann eingefügt werden, wenn, wie im Falle der 3, keine Schalteinrichtung für reduzierte effektive Bitbreite vorgesehen ist. In einem solchen Fall werden diese Verstärker nur durch den Schreib- bzw. Lesebefehl gesteuert.Furthermore, it should be mentioned that the in 4 additional anti-parallel circuits shown by write and read amplifiers in the paths of the bus lines can, if desired, also be blown away. On the other hand, such additional amplifiers can of course also be inserted if, as in the case of 3 , no switching device is provided for reduced effective bit width. In such a case, these amplifiers are only controlled by the write or read command.

AA
Datenanschlüsse an BankData connections to bank
ABFROM
AbschnittadressbitAbschnittadressbit
BABA
BankverstärkerblockBank amplifier block
BLBL
Busleitungenbus lines
BLGBLG
BusleitungsgruppenBusleitungsgruppen
BUSBUS
BereichbusBereichbus
CC
programmierbare Verbindungenprogrammable links
DLDL
(Schreib/Lese-)Datenleitungen(Read / write) data lines
DLGDLG
Gruppen von (Schreib/Lese-)Datenleitungengroups of (read / write) data lines
E/AI / O
Eingangs/Ausgangs-Port des ChipInput / output port of the chip
ESGIT G
Steuersignal für Schaltergruppencontrol signal for switch groups
INVINV
Inverterinverter
MM
Modusbitsmode bits
MRMR
Steuersignal für Leseverstärkergruppencontrol signal for sense amplifier groups
MWMW
Steuersignal für Schreibverstärkergruppencontrol signal for write amplifier groups
N-FETN-FET
N-Kanal-FeldeffekttransistorN-channel field effect transistor
P-FETP-FET
P-Kanal-FeldeffekttransistorP-channel field effect transistor
RAGRAG
LeseverstärkergruppenSense amplifier groups
RBRB
BanklesesignalBank read signal
RDLRDL
LesedatenleitungenRead data lines
RLGRLG
Gruppen von Lesedatenleitungengroups of read data lines
RSGRSG
LeseschaltergruppenRead switch groups
RSNRSN
Schreibschalterwrite switch
WAGWAG
SchreibverstärkergruppenWrite amplifier groups
WBWB
BankschreibsignalBank write signal
WDLWDL
SchreibdatenleitungenWrite data lines
WLGWLG
Gruppen von Schreibdatenleitungengroups of write data lines
WSGWSG
SchreibschaltergruppenWrite switch groups
WSNWSN
Schreibschalterwrite switch
SS
Bidirektionaler Schalterbidirectional switch
SBSB
Befehlsbit für Schreiben oder Lesencommand bit for writing or reading
SGSG
Gruppen von bidirektionalen Schalterngroups of bidirectional switches
ZBFor example,
ZonenadressbitZonenadressbit

Claims (13)

Integrierte RAM-Speicherschaltung mit mehreren auf einem Chip zueinander benachbart angeordneten Bänken, deren jede m≥1 adressierbare Bereiche enthält, deren jeder eine Vielzahl z von Speicherzellen und n≥2 Datenanschlüsse (A) aufweist, um an dem jeweils adressierten Bereich ein gleichzeitiges Schreiben oder Lesen von Daten an n adressierten Speicherzellen dieses Bereiches zu ermöglichen, wobei – jeweils genau einem Bereich mindestens zweier verschiedener Banke ein gemeinsamer Bus mit n parallelen Busleitungen zugeordnet ist, – die n Datenanschlüsse (A) jedes Bereiches über n Datenpfade, deren jeder einen ersten ein- und ausschaltbaren Datenleitungsverstärker für den Datentransfer in Schreibrichtung und einen zweiten ein- und ausschaltbaren Datenleitungsverstärker für den Datentransfer in Leserichtung enthält, mit dem zugeordneten Bus verbunden oder über eine Schalteinrichtung verbindbar ist, – eine Betriebssteuereinrichtung vorgesehen ist, die im Schreibbetrieb ein Schreibsteuersignal zur Einschaltung nur der ersten Datenleitungsverstärker für den adressierten Bereich liefert und im Lesebetrieb ein Lesesteuersignal zur Einschaltung nur der zweiten Datenleitungsverstärker für den adressierten Bereich liefert. dadurch gekennzeichnet, dass jeder Datenpfad nur eine einadrige Datenleitung (DL) enthält, in deren Weg der erste und der zweite Datenleitungsverstärker als Antiparallelschaltung (BA) eingefügt ist.Integrated RAM memory circuit with a plurality of banks arranged adjacent to one another on a chip, each of which contains m≥1 addressable areas, each of which has a multiplicity of z memory cells and n≥2 data connections (A) in order to simultaneously write or To enable reading of data at n addressed memory cells in this area, with - in each case exactly one area of at least two different banks being assigned a common bus with n parallel bus lines - the n data connections (A) of each area via n data paths, each of which is a first - and off baren data line amplifier for data transfer in the write direction and a second data line amplifier for data transfer in the read direction that can be switched on and off, connected to the assigned bus or can be connected via a switching device, - an operation control device is provided which, in write operation, provides a write control signal for switching on only the first one Provides data line amplifier for the addressed area and delivers a read control signal for switching on only the second data line amplifier for the addressed area in read mode. characterized in that each data path contains only a single-core data line (DL), in the path of which the first and the second data line amplifier are inserted as an anti-parallel connection (BA). Integrierte Speicherschaltung nach Anspruch 1, wobei jeder Bereich aus q≥1 Zonen gleicher Größe besteht und den z/q Speicherzellen jeder Zone jeweils ein gesondertes k-Tupel der n Datenanschlüsse (A) zugeordnet ist, mit k=n/q, dadurch gekennzeichnet, dass die Antiparallelschaltungen der Datenleitungsverstärker (BA) an den bankseitigen Enden der Datenleitungen (DL) angeordnet sind und dass die n Datenleitungen (DL) aller derjenigen Bereiche, die dem selben Bus zugeordnet sind, auf ein gemeinsames Bündel (DLG1:4) von n Datenleitungen zusammengeführt sind und dass zwischen den n Datenleitungen des gemeinsamen Bündels (DLG1:4) und den n Busleitungen (BLG1:4) eine Schalteinrichtung (SG11:44) vorgesehen ist, die eine Gesamtmenge von mehr a1s n/k disjunkten Gruppen (SG) aus jeweils k bidirektionalen Schaltern enthält, welche steuerbar sind zum Herstellen verschiedener Verbindungsmuster zwischen einerseits einzelnen disjunkten Gruppen (BLG) von jeweils k Busleitungen und andererseits einzelnen Gruppen (DLG) von jeweils k Datenleitungen, die einzelnen Zonen zugeordnet sind.The integrated memory circuit of claim 1, wherein any range from q≥1 Zones of the same size exist and the z / q memory cells of each zone each have a separate k-tuple of the n data connections (A) is assigned, with k = n / q, characterized in that that the anti-parallel connections of the data line amplifiers (BA) are arranged at the bank-side ends of the data lines (DL) and that the n data lines (DL) of all those areas that the are assigned to the same bus on a common bundle (DLG1: 4) merged from n data lines are and that between the n data lines of the common bundle (DLG1: 4) and the n bus lines (BLG1: 4) a switching device (SG11: 44) is provided which is a total of more a1s n / k disjoint groups (SG) each consisting of k bidirectional switches contains which are controllable for producing different connection patterns between individual disjoint groups (BLG) of each k bus lines and, on the other hand, individual groups (DLG) of each k Data lines that are assigned to individual zones. Integrierte Speicherschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl n/k der Datenleitungsgruppen (DGL1:4) ein ganzzahliges Vielfaches von mindestens einer natürlichen Zahl pj≥1 ist und dass die Gesamtmenge der Schaltergruppen (SG11:44) mindestens zwei Untermengen bildet, deren jede n/k Schaltergruppen umfasst, und dass jede Untermenge für eine andere Zahl pj vorgesehen ist, wobei eine der Untermengen für die Zahl pj=1 vorgesehen ist, und dass jede der Untermengen organisiert ist in pj gleich mächtige disjunkte Teilmengen dieser Untermenge, wobei die n/(k*pj) Schaltergruppen jeder dieser Teilmengen angeordnet sind zum Verbinden von n/(k*pj) vorbestimmten Auswahl-Busleitungsgruppen mit n/(k*pj) Datenleitungsgruppen, die der betreffenden Schaltergruppen-Teilmenge individuell zugeordnet sind.Integrated memory circuit according to Claim 2, characterized in that the number n / k of data line groups (DGL1: 4) is an integer multiple of at least one natural number p j ≥1 and that the total number of switch groups (SG11: 44) forms at least two subsets , each of which comprises n / k switch groups, and that each subset is provided for a different number p j , one of the subset being provided for the number p j = 1, and that each of the subset is organized in p j equally disjoint subsets of this subset, the n / (k * p j ) switch groups of each of these subsets being arranged to connect n / (k * p j ) predetermined selection bus line groups to n / (k * p j ) data line groups corresponding to the switch group concerned. Subset are individually assigned. Integrierte Speicherschaltung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass n = sx ist und dass jede der Zahlen pj eine ganzzahlige Potenz y < x von s ist, wobei s eine natürliche Zahl ≥2 istIntegrated memory circuit according to Claim 2 or 3, characterized in that n = s x and that each of the numbers p j is an integer power y <x of s, where s is a natural number ≥2 Integrierte Speicherschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge der Zahlen pj die Menge aller natürlichen Zahlen 20 ≥ 2y ≥ 2x- 1 ist.Integrated memory circuit according to Claim 4, characterized in that the set of numbers p j is the set of all natural numbers 2 0 ≥ 2 y ≥ 2 x- 1 . Integrierte Speicherschaltung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass s = 2 ist.Integrated memory circuit according to claim 4 or 5, characterized in that s = 2. Integrierte Speicherschaltung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet dass das gemeinsame Bündel der Gruppen der Datenleitungen (DLG1:4) und das Bündel der Gruppen der Busleitungen (BLG1:4) im Bereich der Schalteinrichtung jeweils als Bündel paralleler beanstandeter Leitungen verlegt ist, derart dass sich die beiden Bündel isoliert voneinander kreuzen und die Gesamtmenge der Kreuzungen zwischen jeweils einer Datenleitung und einer Busleitung eine n-mal-n-Matrix bildet, und dass jeder der bidirektionalen Schalter (Sxy) räumlich nahe der Kreuzung der beiden durch ihn zu verbindenden Leitungen angeordnet ist.Integrated memory circuit according to one of Claims 3 to 6, characterized that the common bundle of Groups of data lines (DLG1: 4) and the bundle of groups of bus lines (BLG1: 4) in the area of the switching device each as a bundle of parallel faulty lines is laid, so that the two bunch cross each other in isolation and the total number of crossings an n-by-n matrix between each data line and a bus line forms, and that each of the bidirectional switches (Sxy) is spatially close the intersection of the two lines to be connected by him is. Integrierte Speicherschaltung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebssteuereinrichtung eine Schaltersteuerlogik enthält, die angeschlossen ist zum Empfang folgender Eingangsinformationen: – eine Modusinformation (M1, M2), die vorgibt, welche der Zahlen pj für den Betrieb der Speicherschaltung wirksam sein soll; eine von der Adressinformation der Speicherschaltung abgeleitete Zoneninformation (AB, ZB), die angibt, welche Zonen des adressierten Bereiches durch die Adressinformation angesprochen werden, um die Schaltergruppen (SG11:44) an genau denjenigen Datenleitungsgruppen (DLG) zu schließen, die den jeweils angesprochenen Zonen zugeordnet sind.Integrated memory circuit according to one of Claims 3 to 7, characterized in that the operation control device contains a switch control logic which is connected to receive the following input information: - Mode information (M1, M2) which specifies which of the numbers p j for the operation of the memory circuit should be effective; a zone information (AB, ZB) derived from the address information of the memory circuit, which indicates which zones of the addressed area are addressed by the address information in order to close the switch groups (SG11: 44) on precisely those data line groups (DLG) that the are addressed to the respective zones. Integrierte Speicherschaltung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Wege jeder Busleitungsgruppe (BL) eine Schreibverstärkergruppe (WAG) für den Datentransfer in Schreibrichtung und parallel dazu eine Leseverstärkergruppe (RAG) für der Datentransfer in Leserichtung eingefügt ist.Integrated memory circuit according to claim 8, characterized characterized in that by way of each bus line group (BL) a write amplifier group (WAG) for the data transfer in the write direction and, in parallel, a sense amplifier group (RAG) for the data transfer is inserted in the reading direction. Integrierte Speicherschaltung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebssteuereinrichtung eine Verstärker-Steuerlogik enthält, die auf das Schreibsteuersignal, das Lesesteuersignal und die Modusinformation (M1, M2) anspricht, um für den Schreib- bzw. den Lesebetrieb Verstärker-Einschaltsignale (MW bzw. MR) zu erzeugen, welche die Busleitungsverstärker nur der Auswahl-Busleitungsgruppe(n) einzuschalten.Integrated memory circuit according to claim 9, characterized characterized in that the operational control device has an amplifier control logic contains to the write control signal, the read control signal and the mode information (M1, M2) responds to for the write or read operation amplifier switch-on signals (MW or MR) which the bus line amplifiers only select the bus line group (s) turn. Integrierte Speicherschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche für einen Betrieb mit einer Datenrate gleich einem ganzzahligen Vielfachen Z2 der Schreib- und Lese-Taktrate, wobei die Anzahl m der Bereiche in jeder Bank gleich diesem Vielfachen ist und wobei jeweils insgesamt m Bereiche, die zur selben Bank oder zu verschiedenen Bänken gehören, gleichzeitig adressierbar sind, aber unterschiedlichen Bussen zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass an jede Datenleitung (DL0:15) eine Latch-Schaltung angeschlossen ist, um das auf die Datenleitung (DL0:15) übertragene Datum auf Abruf zwischenzuspeichern.Integrated memory circuit according to one of the preceding Expectations for one Operation with a data rate equal to an integer multiple Z2 the write and read clock rate, the number m of areas is equal to this multiple in each bank and in each case overall m Areas belonging to the same bank or to different banks at the same time are addressable, but are assigned to different buses, characterized in that on each data line (DL0: 15) one Latch circuit is connected to that transmitted on the data line (DL0: 15) Caching the date on demand. Integrierte Speicherschaltung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass m ≥ 2 ist.Integrated memory circuit according to Claim 11, characterized in that m ≥ 2 is. Integrierte Speicherschaltung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass m < 2 und gleich einer ganzzahligen Potenz von 2 ist.Integrated memory circuit according to Claim 12, characterized in that m <2 and is equal to an integer power of 2.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5245573A (en) * 1990-05-18 1993-09-14 Nec Corporation Semiconductor memory device having a single data bus line corresponding to one data input/output terminal

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