(57)【要約】      （修正有）【課題】各種のメモリタイプのメモリとして使用でき、しかも、本装置のデータ幅以下のデータが入力された場合も対応可能な半導体メモリ装置およびその動作方法を提供する。【解決手段】所定のデータバス幅でアクセスされるメモリアレイが形成されたメモリアレイ部３と、外部装置とメモリアレイ部３との間のインターフェースを行うインターフェース部２と、インターフェース部とメモリアレイ間のデータおよび制御信号の変換機能を有し、メモリアレイの仕様に応じた変換機能を有する変換器３１と、を有し、インターフェース部２は、複数のメモリタイプにそれぞれ対応し、選択的に外部装置とメモリアレイ部３との間のインターフェース処理に適用される複数のインターフェースモジュールを含み、インターフェース部におけるデータバス幅が所定メモリタイプに応じて設定されるデータバス幅より広いデータバス幅に設定されている。【選択図】図２
2009181473.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のデータバス幅でアクセスされるメモリアレイが形成されたメモリアレイ部と、
外部装置と上記メモリアレイ部との間のインターフェースを行うインターフェース部と、
上記インターフェース部と上記メモリアレイ間のデータおよび制御信号の変換機能を有し、上記メモリアレイの仕様に応じた変換機能を有する変換器と、を有し、
上記インターフェース部は、
複数のメモリタイプにそれぞれ対応し、選択的に上記外部装置と上記メモリアレイ部との間のインターフェース処理に適用される複数のインターフェースモジュールを含み、
上記インターフェース部におけるデータバス幅が所定メモリタイプに応じて設定されるデータバス幅より広いデータバス幅に設定されている
半導体メモリ装置。
【請求項２】
上記変換器は、
インターフェースの種別情報を含むモード信号から上記メモリアレイの分割情報得て当該メモリアレイのアクセスを制御し、当該メモリアレイにおける異なるメモリタイプに応じたデータ領域を区別する
請求項１記載の半導体メモリ装置。
【請求項３】
上記変換器は、
上記メモリアレイのアクセスデータの情報に基づいて、上記メモリアレイのコマンド、アドレスを発行し、データ幅を可変してまたは非可変で出力するデータ幅可変機能を有する
請求項１記載の半導体メモリ装置。
【請求項４】
上記インターフェース部は、
モード指定信号から上記メモリタイプの別を示すモードの解釈を行い、かつデータの少なくともバースト長およびビット幅の識別を行い、当該識別結果を上記メモリアレイのアクセス情報として上記変換器に出力する解釈部を有し、
上記変換器は、
上記解釈部のモード解釈並びにバースト長とビット幅の情報に基づいて上記メモリアレイへのコマンド、アドレスを発行し、データ幅を可変してまたは非可変で出力する
請求項１記載の半導体メモリ装置。
【請求項５】
上記変換器は、
外部データバス幅と上記メモリアレイのデータバス幅が異なる場合、データ幅の可変処理を行う
請求項４記載の半導体メモリ装置。
【請求項６】
上記変換器は、
上記外部データバス幅が２のＮ乗の場合であって、データマスク有りの書き込みコマンドを受けると、書き込みコマンドを連続して発行し、データマスク制御により該当データのみを上記メモリアレイに書き込む
請求項５記載の半導体メモリ装置。
【請求項７】
上記変換器は、
上記外部データバス幅が２のＮ乗の場合であって、データマスク無しの書き込みコマンドを受けると、読み出しコマンドおよび書き込みコマンドを発行し、上記メモリアレイからアドレス指定のデータを読み出し、当該読み出しデータと書き込むべきデータと合わせて書き込みを行う
請求項５記載の半導体メモリ装置。
【請求項８】
上記変換器は、
上記外部データバス幅が２のＮ乗の場合であって、読み出しコマンドを受けると、上記メモリアレイから読み出したデータをパラレルデータからシリアルデータに変換して、メモリタイプに対応する上記インターフェースモジュールに出力する
請求項５記載の半導体メモリ装置。
【請求項９】
上記変換器は、
上記外部データバス幅が２のＮ乗でない場合であって、書き込みコマンドを受けると、当該２のＮ乗でないデータを２のＮ乗の幅に置換え、上記バースト長およびビット幅の情報、および所定のカウント情報をもとにアドレスを発行し、該当データを上記メモリアレイに書き込む
請求項５記載の半導体メモリ装置。
【請求項１０】
上記変換器は、
上記外部データバス幅が２のＮ乗でない場合であって、書き込みコマンドを受けると、当該２のＮ乗でないデータを、入力から各ビットごとにパラレルからシリアルに変換して所定データ分の複数ビットをそれぞれペアにして順に並べて２のＮ乗の幅に置換え、上記バースト長およびビット幅の情報、および所定のカウント情報をもとにアドレスを発行し、該当データを上記メモリアレイに書き込む
請求項９記載の半導体メモリ装置。
【請求項１１】
上記変換器は、
上記外部データバス幅が２のＮ乗でない場合であって、読み出しコマンドを受けると、上記メモリアレイの読み出しデータが一つのブロックに全てが含まれるデータから始まる場合、読み出したデータから上記所定データ分のブロックを抜き出し、シリアルからパラレルに変換して順次展開し、
次のデータは、上記所定データ分のデータブロックが２つのブロックにまたがるため、１つ目のデータを保持しておき、２つ目のデータブロックと合わせて、シリアルからパラレルに変換し、順次展開して読み出す
請求項１０記載の半導体メモリ装置。
【請求項１２】
上記変換器は、
上記外部データバス幅が２のＮ乗でない場合であって、読み出しコマンドを受けると、上記メモリアレイの読み出しデータが上記所定データ分のデータブロックが２つのブロックにまたがるデータの場合は、１つ目のデータを保持しておき、２つ目のデータブロックと合わせて、シリアルからパラレルに変換し、順次展開して読み出す
請求項１０記載の半導体メモリ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体メモリ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種電子機器でＲＡＭチップとして利用される半導体メモリ装置としては、現在、回路構成、動作機能などが異なるものとして多様なメモリタイプが知られている。
【０００３】
回路構成的および動作的には大きく分けてＤＲＡＭ（Dynamic  Random  Access  Memory）、ＳＲＡＭ（Static  Random  Access  Memory）が知られている。
【０００４】
また、ＤＲＡＭの一種であり、外部から供給されるクロックに同期してデータを出力するＳＤＲＡＭ（Synchronous  Dynamic  Random  Access  Memory）としては、ＳＤＲ−ＳＤＲＡＭ（Single  Data  Rate  SDRAM）、ＤＤＲ−ＳＤＲＡＭ（Double  Data  Rate  SDRAM）、ＤＤＲ２−ＳＤＲＡＭ、ＤＤＲ３−ＳＤＲＡＭ・・・ＤＤＲ（ｎ）−ＳＤＲＡＭなどが知られている。
【０００５】
また構造的にみれば複数のアクセスポートを備えるＤＰＲＡＭ（Dual  Port  RAM）も存在し、さらに機能的にみればアドレス指定を必要としないＦＩＦＯ（First  in  First  out）タイプのＲＡＭも存在する。
【０００６】
これら各種のメモリタイプは、電子機器内での必要性に応じて使い分けられる。
【０００７】
なお、以下の説明においては、ＤＲ−ＳＤＲＡＭを「ＳＤＲ」、ＤＤＲ−ＳＤＲＡＭを「ＤＤＲ」、ＤＤＲ２−ＳＤＲＡＭを「ＤＤＲ２」、ＤＤＲ３−ＳＤＲＡＭ・・・ＤＤＲ（ｎ）−ＳＤＲＡＭを「ＤＤＲ３」・・・「ＤＤＲ（ｎ）」、ＦＩＦＯタイプを「ＦＩＦＯ」と呼ぶこととする。
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−６５５３３号公報
【特許文献２】特開２００４−３１８５００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
各種電子機器では、その設計上、必要とされる機能、性能、あるいはコスト等を参酌して、搭載する半導体メモリ装置（半導体メモリＩＣチップ）のメモリタイプを決定する。
そして、あるメモリタイプの半導体メモリ装置を搭載する場合、そのメモリチップに対して情報の書込（ライト）／読出（リード）を行うメモリコントローラ（メモリ制御装置）は、当然ながら、メモリタイプに応じたメモリアクセス動作を行うものとして設計あるいは選定される。
【００１０】
ところが各種事情により、次のような問題が生ずることが多い。
各種の半導体メモリ装置は、全てが常に安定供給されるとは限らない。特に近年では技術革新や市場の要求などに応じて、半導体メモリ装置の多様化が急速に広がり、しかも新たなタイプの開発が積極的に行われている。逆に、需要の低下したタイプの半導体メモリ装置は、メモリメーカにおいて製造中止とされることも頻繁にある。
あるタイプの半導体メモリ装置を電子機器に組み込んで製品化する機器メーカにとっては、採用しているメモリタイプの半導体メモリ装置の製造中止は、大きな問題となる。
【００１１】
たとえば機器メーカがＳＤＲを採用してある機器を製造しているとする。
仮に、ＳＤＲの供給が不安定になったとすると、機器メーカはＳＤＲに代わる半導体メモリ装置を当該機器に搭載することを検討する必要がある。
そこで、たとえばＳＤＲに代えてＤＤＲを搭載することとする。するとこの場合、単に半導体メモリ装置としてのチップをＳＤＲからＤＤＲに変更するだけではなく、その半導体メモリ装置にアクセスを行うメモリコントローラの仕様変更が必要になる。
場合によっては、メモリコントローラや周辺回路を再設計しなければならないなど、製造上、効率やコストなどの点で多大な負担が生ずることもある。
【００１２】
また、新たな電子機器の設計を行う際にも、将来的な半導体メモリ装置の供給状況を見越す必要がある。
しかし、そのために必要以上に処理能力の高い半導体メモリ装置の採用を余儀なくされたり、あるいはメモリコントローラの仕様変更等を予め想定して回路設計を行わなければならないなどから、適切かつ効率的な設計のための自由度が阻害されることもある。
【００１３】
また、半導体メモリ装置に各種メモリタイプに対応する複数のメモリインターフェースを搭載することも考えられる。
しかしこの場合、本半導体メモリ装置１のデータ幅以外のデータが入力された場合には対応することができないという不利益がある。
【００１４】
本発明は、各種のメモリタイプのメモリとして使用でき、しかも、本装置のデータ幅以下のデータが入力された場合も対応可能な半導体メモリ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の第１の観点の半導体メモリ装置は、所定のデータバス幅でアクセスされるメモリアレイが形成されたメモリアレイ部と、外部装置と上記メモリアレイ部との間のインターフェースを行うインターフェース部と、上記インターフェース部と上記メモリアレイ間のデータおよび制御信号の変換機能を有し、上記メモリアレイの仕様に応じた変換機能を有する変換器と、を有し、上記インターフェース部は、複数のメモリタイプにそれぞれ対応し、選択的に上記外部装置と上記メモリアレイ部との間のインターフェース処理に適用される複数のインターフェースモジュールを含み、上記インターフェース部におけるデータバス幅が所定メモリタイプに応じて設定されるデータバス幅より広いデータバス幅に設定されている。
【００１６】
好適には、上記変換器は、インターフェースの種別情報を含むモード信号から上記メモリアレイの分割情報得て当該メモリアレイのアクセスを制御し、当該メモリアレイにおける異なるメモリタイプに応じたデータ領域を区別する。
【００１７】
好適には、上記変換器は、上記メモリアレイのアクセスデータの情報に基づいて、上記メモリアレイのコマンド、アドレスを発行し、データ幅を可変してまたは非可変で出力するデータ幅可変機能を有する。
【００１８】
好適には、上記インターフェース部は、モード指定信号から上記メモリタイプの別を示すモードの解釈を行い、かつデータの少なくともバースト長およびビット幅の識別を行い、当該識別結果を上記メモリアレイのアクセス情報として上記変換器に出力する解釈部を有し、上記変換器は、上記解釈部のモード解釈並びにバースト長とビット幅の情報に基づいて上記メモリアレイへのコマンド、アドレスを発行し、データ幅を可変してまたは非可変で出力する。
【００１９】
好適には、上記変換器は、外部データバス幅と上記メモリアレイのデータバス幅が異なる場合、データ幅の可変処理を行う。
【００２０】
好適には、上記変換器は、上記外部データバス幅が２のＮ乗の場合であって、データマスク有りの書き込みコマンドを受けると、書き込みコマンドを連続して発行し、データマスク制御により該当データのみを上記メモリアレイに書き込む。
【００２１】
好適には、上記変換器は、上記外部データバス幅が２のＮ乗の場合であって、データマスク無しの書き込みコマンドを受けると、読み出しコマンドおよび書き込みコマンドを発行し、上記メモリアレイからアドレス指定のデータを読み出し、当該読み出しデータと書き込むべきデータと合わせて書き込みを行う。
【００２２】
好適には、上記変換器は、上記外部データバス幅が２のＮ乗の場合であって、読み出しコマンドを受けると、上記メモリアレイから読み出したデータをパラレルデータからシリアルデータに変換して、メモリタイプに対応する上記インターフェースモジュールに出力する。
【００２３】
好適には、上記変換器は、上記外部データバス幅が２のＮ乗でない場合であって、書き込みコマンドを受けると、当該２のＮ乗でないデータを２のＮ乗の幅に置換え、上記バースト長およびビット幅の情報、および所定のカウント情報をもとにアドレスを発行し、該当データを上記メモリアレイに書き込む。
【００２４】
好適には、上記変換器は、上記外部データバス幅が２のＮ乗でない場合であって、書き込みコマンドを受けると、当該２のＮ乗でないデータを、入力から各ビットごとにパラレルからシリアルに変換して所定データ分の複数ビットをそれぞれペアにして順に並べて２のＮ乗の幅に置換え、上記バースト長およびビット幅の情報、および所定のカウント情報をもとにアドレスを発行し、該当データを上記メモリアレイに書き込む。
【００２５】
好適には、上記変換器は、上記外部データバス幅が２のＮ乗でない場合であって、読み出しコマンドを受けると、上記メモリアレイの読み出しデータが一つのブロックに全てが含まれるデータから始まる場合、読み出したデータから上記所定データ分のブロックを抜き出し、シリアルからパラレルに変換して順次展開し、次のデータは、上記所定データ分のデータブロックが２つのブロックにまたがるため、１つ目のデータを保持しておき、２つ目のデータブロックと合わせて、シリアルからパラレルに変換し、順次展開して読み出す。
【００２６】
好適には、上記変換器は、上記外部データバス幅が２のＮ乗でない場合であって、読み出しコマンドを受けると、上記メモリアレイの読み出しデータが上記所定データ分のデータブロックが２つのブロックにまたがるデータの場合は、１つ目のデータを保持しておき、２つ目のデータブロックと合わせて、シリアルからパラレルに変換し、順次展開して読み出す。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、各種のメモリタイプのメモリとして使用でき、しかも、本装置のデータ幅以下のデータが入力された場合も対応可能となる。
半導体メモリ装置を用いて機器製造や設計の効率化や、製造の安定化を実現できる。
たとえばあるメモリタイプのメモリを搭載している電子機器において、そのメモリタイプのメモリの供給が不安定になった場合、そのメモリを本発明の半導体メモリ装置に置き換え、それまでのメモリと同様の動作を実行させることで、メモリ制御回路や周辺回路の設計変更なしに、引き続き機器製造を継続できる。
また、新規に電子機器の設計を行う場合には、搭載するメモリチップとして本発明の半導体メモリ装置を採用することで、自由度の高い設計や効率的な設計が可能となり、また将来メモリ自体の仕様変更を行いたい場合にも容易に対応できることになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について図面に関連付けて詳細に説明する。
【００２９】
以下、本発明の実施の形態を、次の順序で説明する。
［１．半導体メモリ装置の概要］
［２．半導体メモリ装置の内部構成および動作］
［３．ＰＬＬ部のモード動作］
［４．セレクタのモード動作］
［５．ＩＯバッファのモード動作］
［６．半導体メモリ装置の他の構成例］
【００３０】
［１．半導体メモリ装置の概要］
図１（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の実施の形態に係る半導体メモリ装置の基本的な概略構成についての説明図である。
【００３１】
図１（Ａ）は、外部装置としてのメモリコントローラ（ＭＣ）１００と、本実施の形態の半導体メモリ装置１とを示している。
半導体メモリ装置１は、ある電子機器内においてメモリＩＣとして使用されるものであり、その電子機器内に搭載されたメモリコントローラ１００によって書込（ライト）／読出（リード）、また、メモリタイプによってはさらに消去（イレーズ）のためにアクセスされる。
【００３２】
メモリコントローラ１００は、その設計仕様に応じて、半導体メモリ装置１を特定のメモリタイプのメモリとして扱う。
たとえば、ある電子機器において、メモリコントローラ１００が、ＤＤＲを対象としたアクセス処理を行うように設計されている場合、本例の半導体メモリ装置１は、ＤＤＲと同様の入出力をメモリコントローラ１００に対して行う。つまりその電子機器の回路上にマウントされ、メモリコントローラ１００と電気的に接続された後は、本例の半導体メモリ装置１は、ＤＤＲとして機能する。
また、他のある電子機器において、メモリコントローラ１００が、ＳＤＲを対象としたアクセス処理を行うように設計されている場合、本例の半導体メモリ装置１は、ＳＤＲと同様の入出力をメモリコントローラ１００に対して行う。つまりその電子機器の回路上にマウントされ、メモリコントローラ１００と電気的に接続された後は、本例の半導体メモリ装置１は、ＳＤＲとして機能する。
【００３３】
このため、たとえばそれまでＳＤＲをマウントした電子機器を製造していた場合において、ＳＤＲの供給元でＳＤＲの製造が中止されたような事態となったとしても、その後は、ＳＤＲに代えて本例の半導体メモリ装置１をマウントし、半導体メモリ装置１にＳＤＲとして動作させることで、その電子機器の製造を、メモリコントローラ１００等の変更なしに継続することができる。
また、新規に開発する電子機器において、本例の半導体メモリ装置１を採用すれば、メモリコントローラ１００や周辺回路の設計の自由度が向上し、さらに将来的なメモリタイプの変更の必要性が生じても、容易に対応できる。
【００３４】
半導体メモリ装置１は、１パッケージにモノリシック化されたメモリＩＣとされるが、内部にインターフェース（Ｉ／Ｆ）部２とメモリアレイ部（ＲＡＭアレイ部）３が形成されている。
メモリアレイ部３は、ＤＲＡＭあるいはＳＲＡＭとしての構造で形成される。
インターフェース部２は、メモリコントローラ１００に対する入出力バッファや、各種のメモリタイプに応じた複数のインターフェースモジュール等を有する。
すなわち本例の半導体メモリ装置１は、複数のメモリタイプにそれぞれ対応した複数のインターフェースモジュールを有するインターフェース部２と、情報記憶領域として形成されるメモリアレイ部３とが、パッケージ内に封入されて集積化されている。
【００３５】
図１（Ｂ），（Ｃ）に、パッケージ内の構造例を示す。
図１（Ｂ）は、メモリアレイ部３とインターフェース部２が、１つのシリコンダイ４上に形成された状態でパッケージ内に封入されている例を示している。
一方、図１（Ｃ）は、メモリアレイ部３とインターフェース部２が、それぞれ個別のシリコンダイ４ａ，４ｂ上に形成され、メモリアレイ部３とインターフェース部２の間が結線された状態でパッケージ内に封入されている例を示している。
【００３６】
［２．半導体メモリ装置の具体的構成および動作］
図２は、半導体メモリ装置１の具体的な回路構成例を示す図である。
上述のように半導体メモリ装置１にはインターフェース部２とメモリアレイ部３が設けられる。
インターフェース部２は、図２に示すように、複数のインターフェースモジュールを含むインターフェースモ（Ｉ／Ｆ）ジュール群２１（２１−１、２１−２・・・２１−４）、ＩＯバッファ２２、セレクタ２３、ＰＬＬ部２４、およびモード解釈部２５を有する。
また、メモリアレイ部３は、ＲＡＭアレイ３０と適応的変換器（Adaptive Converter：ＡＤＰＣＶＴ）３１を有する。
【００３７】
ＲＡＭアレイ３０は、たとえばＤＲＡＭまたはＳＲＡＭによる情報記憶領域として形成される。ＲＡＭアレイ３０は、そのセル構造などは各種都合に応じて自由な設計が可能である。
適応的変換器３１は、ＲＡＭアレイ３０と、インターフェースモジュール群の各インターフェースモジュールの間の制御信号変換を行う。
適応的変換器３１は、ＲＡＭアレイ３０の仕様に応じて信号変換を行って、たとえばＤＲＡＭまたはＳＲＡＭとしての一般的なインターフェースを実現するために設けられている。
そして、本実施形態に係る適応的変換器３１は、後で詳述するように、複数のデータ幅に対応可能に構成され、本半導体メモリ装置１のデータ幅以外のデータが入力された場合でも効率よくＲＡＭアレイ３０にデータを格納することができ、また、読み出すことができる。
適応的変換器３１は、モード解釈部２５で識別された入力データのバースト長とビット幅の情報に基づいて、コマンド、アドレスの発行処理、およびデータを可変してまたは非可変で出力する機能を有する。
【００３８】
インターフェース部２において、ＩＯバッファ２２は、この半導体メモリ装置１と外部デバイス（たとえばメモリコントローラ１００）の電気的なインターフェースを行う。
ＩＯバッファ２２は、たとえばメモリコントローラ１００との間では、コマンドＣＭＤ、入出力データＤＱ、データストローブ信号ＤＱＳのやりとりを行う。
またＩＯバッファ２２は、たとえばメモリコントローラ１００から供給されるシステムクロックＣＬＫを入力し、ＰＬＬ部２４に供給する。
またＩＯバッファ２２はモード指定信号Ｍｄを入力し、モード解釈部２５に供給する。
【００３９】
モード指定信号Ｍｄは、半導体メモリ装置１の動作モード（動作させるメモリタイプの別）を指示する信号である。
モード指定信号Ｍｄは、たとえば半導体メモリ装置１のパッケージ上に形成された小型のディップスイッチ（ＤＩＰスイッチ）などで設定される論理値の信号とされればよい。
あるいはパッケージにモード設定用の所定数のピンを形成し、その各ピンの接続状態による論理値（たとえばＨ／Ｌ／ハイインピーダンスによる論理値）をモード指定信号Ｍｄとしてもよい。
さらには、メモリコントローラ１００がモード指定信号Ｍｄを半導体メモリ装置１に供給する構成とすることも可能である。
【００４０】
セレクタ２３は、インターフェースモジュール群２１のうちの１つのインターフェースモジュールを選択してＩＯバッファ２２と接続する。セレクタ２３の選択はモード解釈部２５からのモード信号Ｓｍｄに基づく。
【００４１】
インターフェースモジュール群２１として、それぞれ異なるメモリタイプのインターフェースモジュールが設けられる。
たとえば、この図２の例ではインターフェースモジュール群２１、ＤＲＡＭ−インターフェース（ＩＦ）モジュール群２１−１、ＳＲＡＭ−ＩＦモジュール２１−２、ＤＰＲＡＭ−ＩＦモジュール２１−３、ＦＩＦＯ−ＩＦモジュール２１−４が設けられている。
【００４２】
図３は、本実施形態に係るＤＲＡＭ−ＩＦモジュール群２１−１の構成例を示すブロック図である。
【００４３】
本実施の形態のＤＲＡＭ−ＩＦモジュール群２１−１は、各種ＤＲＡＭ−ＩＦモジュールそれぞれの状態遷移で共通する部分を共通シーケンス化し、それぞれの状態遷移で異なる処理を行う部分を例外処理として専用モジュール化して構成されている。
これにより、いわゆるマルチインターフェースＲＡＭ（マルチＩＦ ＲＡＭ）の状態遷移回路の簡略化を実現している。
【００４４】
すなわち、ＤＲＡＭ−ＩＦモジュール群２１−１は、共通シーケンス部２１０および専用モジュール部２１１を有している。
【００４５】
共通シーケンス部２１０は、Ｉ／Ｏバッファ２２、セレクタ２３を介して供給されるメモリコントローラ１００からのコマンドを検出するコマンド検出部２１０１、コマンド検出部２１０１の検出結果に応じて共通する部分の共通シーケンス処理を行い、例外処理を専用モジュール部２１１に行わせる共通状態遷移部２１０２、および各メモリＩ／Ｆで固有の処理となる部分は共通シーケンス部から分離し専用モジュール化した各ＤＲＡＭ−ＩＦモジュールに選択的に受け渡すためのスイッチ群２１０３を有する。
【００４６】
専用モジュール部２１１は、共通シーケンス部２１０においてそれぞれの状態遷移で異なる処理を行う部分を例外処理として専用モジュール化された各種ＩＦモジュールである、ＳＤＲ−ＩＦモジュール２１１−０、ＤＤＲ−ＩＦモジュール２１１−１、ＤＤＲ２−ＩＦモジュール２１１−２、・・・、ＤＤＲ（ｎ）−ＩＦモジュール２１１−ｎを含んで構成されている。
【００４７】
ＤＲＡＭ−ＩＦモジュール群２１−１においては、システムコントロール（シスコン）設定情報Ｃｍｄに従い、セレクタ２３のＩＦセレクタ部がＲＡＭモードを選択することにより、共通シーケンス部２１０である共通状態遷移モジュール２１０２が組み合わせとなる専用モジュール部２１１のＩＦモジュールを決めて動作する。
【００４８】
各ＳＤＲ−ＩＦモジュール２１１−０、ＤＤＲ−ＩＦモジュール２１１−１、ＤＤＲ２−ＩＦモジュール２１１−２、・・・、ＤＤＲ（ｎ）−ＩＦモジュール２１１−ｎ、ＳＲＡＭ−ＩＦモジュール２１−２、ＤＰＲＡＭ−ＩＦモジュール２１−３、ＦＩＦＯ−ＩＦモジュール２１−４は、この半導体メモリ装置１が、それぞれ対応するメモリタイプのメモリとして動作するように、メモリコントローラ１００に要求されるタイミングでの入出力を行う。
たとえばＳＤＲ−ＩＦモジュール２１１−０は、ＲＡＭアレイ３０に対する書込／読出アクセス動作が、外部のメモリコントローラ１００から見てＳＤＲとして動作するように処理を行う。またＤＤＲ−ＩＦモジュール２１１−１は、ＲＡＭアレイ３０に対する書込／読出アクセス動作が、外部のメモリコントローラ１００から見てＤＤＲとして動作するように処理を行う。
【００４９】
ここで、以上のようにメモリＩＦモジュール群２１におけるＤＲＡＭ−ＩＦモジュール群２１−１を共通シーケンス部２１０および専用モジュール部２１１に分けた理由について、図４〜図７に関連付けて説明する。
【００５０】
図４はＳＤＲＡＭの状態遷移図である。図５はＤＤＲ−ＳＤＲＡＭの状態遷移図である。図６は共通シーケンス部と専用モジュール部に分けずにここのＩＦモジュールを設けた半導体メモリ装置の構成例を示す図である。図７は共通シーケンス部と専用モジュール部を設けたＤＲＡＭ−ＩＦモジュール群の状態遷移を示す図である。
【００５１】
既存のメモリ、たとえばＳＤＲＡＭには、図４に示すような状態遷移が存在する。この場合、入力されたコマンド信号の組み合わせにより状態を遷移させ、データの書き込み（ライト）、読み出し（リード）、プリチャージ(Precharge)、リフレッシュ(Refresh)等を行う。
同様に、ＤＤＲ−ＳＤＲＡＭの場合には図５に示すような状態遷移が存在する。
【００５２】
図６に示すような、ＳＤＲ−ＩＦモジュール２１ａ、ＤＤＲ−ＩＦモジュール２１ｂ、ＤＤＲ２−ＩＦモジュール２１ｃ、ＤＤＲ３−ＩＦモジュール２１ｄ、・・・ＤＤＲ（ｎ）−ＩＦモジュール２１ｅ、ＳＲＡＭ−ＩＦモジュール２１ｆ、ＤＰＲＡＭ−ＩＦモジュール２１ｇ、ＦＩＦＯ−ＩＦモジュール２１ｈを一つのパッケージに有するマルチＩＦ ＲＡＭにおいて、それぞれのＩＦモジュールは別々の状態遷移により処理を行うことになる。
そのため、マルチＩＦ ＲＡＭの有するＩＦモジュールの数だけ状態遷移を持つ必要があり、回路規模が大きくなる可能性がある。
なお、図６の半導体メモリ装置１Ａは、インターフェースモジュール群２１の構成のみ図３の半導体メモリ装置１と相違するのみで、他の構成、機能は上述および後述するような構成、機能を併せ持つ。
【００５３】
そこで、本実施の形態においては、複数のＩＦモジュールをＩＣ内部に有するマルチＩＦ ＲＡＭにおいて、図３、図４、および図７に示すように、それぞれの状態遷移で共通する部分を共通シーケンス化し、それぞれの状態遷移で異なる処理を行う部分を例外処理として専用モジュール化する。
これにより、マルチＩＦ ＲＡＭの状態遷移回路の簡略化を実現している。
【００５４】
図７の状態遷移図における共通シーケンス部と専用モジュール部における動作例については後で詳述する。
【００５５】
ＰＬＬ部２４は、たとえばメモリコントローラ１００から供給されるシステムクロックＣＬＫに基づいて、インターフェースモジュール群２１の各種各ＳＤＲ−ＩＦモジュール２１１−０、ＤＤＲ−ＩＦモジュール２１１−１、ＤＤＲ２−ＩＦモジュール２１１−２、・・・、ＤＤＲ（ｎ）−ＩＦモジュール２１１−ｎ、ＳＲＡＭ−ＩＦモジュール２１−２、ＤＰＲＡＭ−ＩＦモジュール２１−３、ＦＩＦＯ−ＩＦモジュール２１−４で使用する各種の処理クロックＣＫを生成し、インターフェースモジュール群２１に出力する。
ＰＬＬ部２４のクロック生成については後でさらに説明する。
【００５６】
モード解釈部２５は、入力されるモード指定信号Ｍｄとしての論理値の解釈を行い、半導体メモリ装置１の動作として要求されるモードを判別する。そしてそのモードを示すモード信号Ｓｍｄを各部に供給する。
モード解釈部２５は、入力モード指定信号に含まれる入力データのバースト長とビット幅の情報を識別して、モード信号Ｓｍｄとして適応的変換器３１に供給する。
【００５７】
この半導体メモリ装置１では、ＩＯバッファ２２、セレクタ２３、ＰＬＬ部２４、およびインターフェースモジュール群２１は、モード解釈部２５から出力されるモード信号Ｓｍｄに従って所要の動作を行うことで、たとえば外部のメモリコントローラ１００から見て、特定のメモリタイプのメモリとして機能する。
仮に、ある電子機器の回路基板に、図１（Ａ）のようにメモリコントローラ１００と、本例の半導体メモリ装置１がマウントされる場合に、メモリコントローラ１００は、ＤＤＲ２を対象としたメモリ制御処理を行うものとされているとする。
その場合、ディップスイッチの設定、もしくはメモリコントローラ１００からの信号として、ＤＤＲ２というメモリタイプのモードを示すモード指定信号Ｍｄが、モード解釈部２５に入力される。
【００５８】
この場合を図８に示す。モード解釈部２５はＤＤＲ２モードを示すモード信号Ｓｍｄおよびシスコン設定情報Ｃｍｄを出力する。
後述するが、ＩＯバッファ２２は、モード信号Ｓｍｄに応じて、内部の電気特性、たとえば電源電圧や遅延特性を、ＤＤＲ２に対応する状態に切り換える。
またセレクタ２３は、モード信号Ｓｍｄおよびシスコン設定情報Ｃｍｄに応じて、ＤＤＲ２に対応するＤＤＲ２−ＩＦモジュール２１１−２を選択する状態となる。
ＰＬＬ部２４は、モード信号Ｓｍｄに応じて、ＤＤＲ２−ＩＦモジュール２１１−２に対する処理クロック群を生成し、ＤＤＲ２−ＩＦモジュール２１１−２に供給する。
また、ＰＬＬ部２４は、他のインターフェースモジュール（２１１−０，２１１−１、２１１−ｎ、２１−２、２１−３、２１−４）に対する処理クロックの供給を停止する。
【００５９】
すると、この半導体メモリ装置１は、メモリコントローラ１００から見て、ＤＤＲ２として動作することになる。つまり、メモリコントローラ１００は、ＤＤＲ２に対する制御としてコマンドＣＭＤを出力し、また入出力データＤＱ、データストローブ信号ＤＱＳをＤＤＲ２のタイミングで扱う。
この場合に、ＤＤＲ２−ＩＦモジュール２１１−２は、メモリコントローラ１００からのコマンドＣＭに応じてＲＡＭアレイ３０に対する書込／読出を行うが、メモリコントローラ１００に対しては、共通シーケンス部２１０との協働により、ＤＤＲ２としてのタイミングで入出力を行うことで、メモリコントローラ１００にとって支障の無いアクセス動作が実現されることになる。
【００６０】
次に、図７の状態遷移図における共通シーケンス部と専用モジュール部における動作例について図９〜図１４に関連付けて説明する。
ここでは、ＳＤＲ−ＩＦを例として、初期化の状態遷移、書き込み（ＷＲＩＴＥ）の状態遷移、オートプリチャージ付き書き込みの状態遷移、読み出し（ＲＥＡＤ）の状態遷移、オートプリチャージ付き読み出しの状態遷移、並びにオートリフレッシュ（ＲＥＦ）の状態遷移について説明する。
【００６１】
図９は初期化の状態遷移を説明するための図である。図１０は書き込み（ＷＲＩＴＥ）の状態遷移を説明するための図である。図１１はオートプリチャージ付き書き込みの状態遷移を説明するための図である。図１２は読み出し（ＲＥＡＤ）の状態遷移を説明するための図である。図１３はオートプリチャージ付き読み出しの状態遷移を説明するための図である。図１４はオートリフレッシュ（ＲＥＦ）の状態遷移について説明するための図である。
【００６２】
また、図７に示す各種コマンドは以下の通りである。
ＭＲＳはモードレジスタ設定コマンドを、ＥＭＲＳは拡張モードレジスタ設定コマンドを、ＲＥＦＳはセルフリフレッシュ開始コマンドを、ＲＥＦＳＸはセルフリフレッシュ終了コマンドを、ＲＥＦＡは（CBR）オートリフレッシュコマンドを、ＰＲＥはプリチャージコマンドを、ＡＣＴはバンクアクティブを、ＷＲＩＴＥはライトコマンドを、ＷＲＩＴＡはオートプリチャージ付きライトコマンドを、ＲＥＡＤはリードコマンドを、ＲＥＡＤＡはオートプリチャージ付きリードコマンドを、それぞれ示している。
また、ＳＭｄはＩＦモード切替信号を示し、ＣＫＥＬはＣＫＥ信号がロー（Low）、ＣＫＥＨはCKE信号がハイ（High）であることを示している。
【００６３】
まず、図９（Ａ）〜（Ｃ）に関連付けては初期化時の状態遷移について説明する。
図９（Ａ）は電源電圧Ｖｃｃを、図９（Ｂ）はシステムクロックＣＬＫを、図９（Ｃ）はメモリコントローラ１００からの各種コマンドをそれぞれ示している。
【００６４】
図９（Ａ）〜（Ｃ）に示すようなタイムチャートで初期化が行われる場合、以下のような状態遷移となる。
【００６５】
電源投入後、共通シーケンス部２１０の処理Ａに遷移する。処理ＡではＲＡＭアレイ３０の初期シーケンスを実行する。
外部のメモリコントローラ１００からＰＡＬＬ→リフレッシュコマンドＲＥＦ→リフレッシュコマンドＲＥＦ→モードレジスタ設定コマンドＭＲＳの各コマンドが入力されるが、そのうちのモードレジスタ設定コマンドＭＲＳを検出すると処理Ｂに遷移する。
処理Ｂではバースト長（ＢＬ）、ラップタイプ、ＣＡＳレーテンシ（ＣＬ）のモード設定検出を行う。
ＤＬＬ設定等を行うＤＤＲ、ＤＤＲ２等の場合は例外処理Ｂに遷移するが、ＳＤＲ−ＩＦでは処理Ｂ後、自動的にＩＤＬＥ（アイドル）状態ＳＴ１に遷移する。
【００６６】
次に、図１０（Ａ）〜（Ｃ）に関連付けて書き込み時の状態遷移について説明する。
図１０（Ａ）はシステムクロックＣＬＫを、図１０（Ｂ）はメモリコントローラ１００からの各種コマンドを、図１０（Ｃ）はメモリコントローラ１００からの書き込みデータをそれぞれ示している。
【００６７】
図１０（Ａ）〜（Ｃ）に示すような上図のようなタイムチャートで書き込みが行われる場合、以下のような状態遷移となる。
【００６８】
ＩＤＬＥ（アイドル）状態ＳＴ１からは、コマンド検出部２１０１で検出されたコマンドにより処理Ｂ、Self Refresh（セルフリフレッシュ）ＳＴ２、処理Ｃ、Power Down（パワーダウン）ＳＴ３、処理Ｄのいずれかの状態に遷移する。
ＩＤＬＥ状態ＳＴ１からバンクアクティブコマンドＡＣＴを受けると処理Ｄに遷移する。処理ＤではＩＦ切替信号ＳＭｄを受けてＡＣＴＩＶＥ（アクティブ）状態ＳＴ４に遷移するか、Active Power Down（アクティブパワーダウン）状態ＳＴ５に遷移するかを判断する。ＳＤＲＡＭではそのままＡＣＴＩＶＥ状態ＳＴ４に遷移する。
【００６９】
ＡＣＴＩＶＥ状態ＳＴ４では、Active Power DownＳＴ５、処理Ｅ、処理Ｆ、処理Ｇ、処理Ｈ、Precharge（プリチャージ）ＳＴ６のいずれかの状態に遷移する。
ＡＣＴＩＶＥ状態ＳＴ４からライトコマンドＷＲＩＴＥを受けると処理Ｅに遷移する。処理ＥではＲＡＭアレイ３０に対する書き込み処理を行う。
書き込み処理が終了すると自動的にＡＣＴＩＶＥ状態ＳＴ４に遷移する。ライトコマンドＷＲＩＴＥが連続して入力される場合は、この遷移を繰り返す。
処理ＥからプリチャージコマンドＰＲＥを受けるとPrecharge状態ＳＴ６に遷移し、自動的にＩＤＬＥ状態ＳＴ１まで遷移する。
処理Ｅでは例外処理Ｅとして信号ＣＫＥＬを受けてWRITE SUSPEND（ライトサスペンド）状態に遷移するが、これはＳＤＲＡＭの場合のみで他のＩＦモードの場合は例外処理Ｅへ遷移しない。例外処理Ｅから信号ＣＫＥＨを受けると処理Ｅの状態に遷移する。
【００７０】
次に、図１１（Ａ）〜（Ｃ）に関連付けてオートプリチャージ付き書き込み時の状態遷移について説明する。
図１１（Ａ）はシステムクロックＣＬＫを、図１１（Ｂ）はメモリコントローラ１００からの各種コマンドを、図１１（Ｃ）はメモリコントローラ１００からの書き込みデータをそれぞれ示している。
【００７１】
図１１（Ａ）〜（Ｃ）に示すような上図のようなタイムチャートで書き込みが行われる場合、以下のような状態遷移となる。
【００７２】
ＩＤＬＥ状態ＳＴ１からバンクアクティブコマンドＡＣＴを受けると処理Ｄに遷移する。処理ＤではＩＦ切替信号ＳＭｄを受けてＡＣＴＩＶＥ状態ＳＴ４に遷移するかActive Power Down状態ＳＴ５に遷移するかを判断する。ＳＤＲＡＭではそのままＡＣＴＩＶＥ状態ＳＴ４に遷移する。
ＡＣＴＩＶＥ状態ＳＴ４ではActive Power DownＳＴ５、処理Ｅ、処理Ｆ、処理Ｇ、処理Ｈ、PrechargeＳＴ６eのいずれかの状態に遷移する。
ＡＣＴＩＶＥ状態からオートプリチャージ付きライトＷＲＩＴＡを受けると処理Ｇに遷移する。処理ＧではＲＡＭアレイ３０に対する書き込み処理を行う。書き込み処理が終了すると自動的にPrecharge状態ＳＴ６に遷移し、さらにＩＤＬＥ状態ＳＴ１まで遷移する。
処理Ｇでは例外処理Ｇとして信号ＣＫＥＬを受けてWRITE SUSPEND（ライトサスペンド）状態に遷移するが、これはＳＤＲＡＭの場合のみで他のＩＦモードの場合は例外処理Ｇへ遷移しない。例外処理Ｇから信号ＣＫＥＨを受けると処理Ｇの状態に遷移する。
【００７３】
次に、図１２（Ａ）〜（Ｃ）に関連付けて読み出し時の状態遷移について説明する。
図１２（Ａ）はシステムクロックＣＬＫを、図１２（Ｂ）はメモリコントローラ１００からの各種コマンドを、図１２（Ｃ）はメモリコントローラ１００への読み出しデータをそれぞれ示している。
【００７４】
図１２（Ａ）〜（Ｃ）に示すような上図のようなタイムチャートで読み出しが行われる場合、以下のような状態遷移となる。
【００７５】
ＩＤＬＥ状態ＳＴ１からバンクアクティブコマンドＡＣＴを受けると処理Ｄに遷移する。処理ＤではIF切替信号ＳＭｄを受けてＡＣＴＩＶＥ状態ＳＴ４に遷移するかActive Power Down状態ＳＴ５に遷移するかを判断する。ＳＤＲＡＭではそのままＡＣＴＩＶＥ状態ＳＴ４に遷移する。
ＡＣＴＩＶＥ状態ＳＴ４ではActive Power DownＳＴ５、処理Ｅ、処理Ｆ、処理Ｇ、処理Ｈ、Prechargeのいずれかの状態に遷移する。
ＡＣＴＩＶＥ状態ＳＴ４からリードコマンドＲＥＡＤを受けると処理Ｆに遷移する。処理ＦではＲＡＭアレイ３０に対する読み出し処理を行う。読み出し処理が終了すると自動的にＡＣＴＩＶＥ状態ＳＴ４に遷移する。リードコマンドＲＥＡＤが連続して入力される場合は、この遷移を繰り返す。
処理ＦからプリチャージコマンドＰＲＥを受けるとPrecharge状態ＳＴ６に遷移し、自動的にＩＤＬＥ状態ＳＴ１まで遷移する。
処理Ｆでは例外処理Ｆとして信号ＣＫＥＬを受けてREAD SUSPEND（リードサスペンド）状態に遷移するが、これはＳＤＲＡＭの場合のみで他のＩＦモードの場合は例外処理Ｆへ遷移しない。例外処理Ｆから信号ＣＫＥＨを受けると処理Ｆの状態に遷移する。
【００７６】
次に、図１３（Ａ）〜（Ｃ）に関連付けてオートプリチャージ付き読み出し時の状態遷移について説明する。
図１３（Ａ）はシステムクロックＣＬＫを、図１３（Ｂ）はメモリコントローラ１００からの各種コマンドを、図１３（Ｃ）はメモリコントローラ１００への読み出しデータをそれぞれ示している。
【００７７】
図１３（Ａ）〜（Ｃ）に示すような上図のようなタイムチャートでオートプリチャージ付き読み出しが行われる場合、以下のような状態遷移となる。
【００７８】
ＩＤＬＥ状態ＳＴ１からバンクアクティブコマンドＡＣＴを受けると処理Ｄに遷移する。処理ＤではＩＦ切替信号ＳＭｄを受けてＡＣＴＩＶＥ状態ＳＴ４に遷移するかActive Power Down状態ＳＴ５に遷移するかを判断する。ＳＤＲＡＭではそのままＡＣＴＩＶＥ状態ＳＴ４に遷移する。
ＡＣＴＩＶＥ状態ＳＴ４ではActive Power DownＳＴ５、処理Ｅ、処理Ｆ、処理Ｇ、処理Ｈ、PrechargeＳＴ６のいずれかの状態に遷移する。
ＡＣＴＩＶＥ状態ＳＴ４からオートプリチャージ付きリードコマンドＲＥＡＤＡを受けると処理Ｈに遷移する。処理ＨではＲＡＭアレイ３０に対する読み出し処理を行う。読み出し処理が終了すると自動的にPrecharge状態ＳＴ６に遷移し、さらにＩＤＬＥ状態ＳＴ１まで遷移する。
処理Ｈでは例外処理Ｈとして信号ＣＫＥＬを受けてREAD SUSPEND（リードサスペンド）状態に遷移するが、これはＳＤＲＡＭの場合のみで他のＩＦモードの場合は例外処理Ｈへ遷移しない。例外処理Ｈから信号ＣＫＥＨを受けると処理Ｈの状態に遷移する。
【００７９】
次に、図１４（Ａ），（Ｂ）に関連付けてオートリフレッシュ時の状態遷移について説明する。
図１４（Ａ）はシステムクロックＣＬＫを、図１４（Ｂ）はメモリコントローラ１００からの各種コマンドをそれぞれ示している。
【００８０】
図１４（Ａ），（Ｂ）に示すような上図のようなタイムチャートでオートリフレッシュが行われる場合、以下のような状態遷移となる。
【００８１】
ＩＤＬＥ状態ＳＴ１からオートリフレッシュコマンドＲＥＦＡを受けると処理Ｃに遷移する。処理Ｃではオートリフレッシュ（Auto Refresh）を行う。オートリフレッシュ（Auto Refresh）処理が終了すると自動的に例外処理Ｃに遷移するが、ＳＤＲ−ＩＦの場合、例外処理Ｃでは何も行わないためPrecharge状態ＳＴ６に遷移し、さらにＩＤＬＥ状態ＳＴ１に遷移する。オートリフレッシュコマンドＲＥＦＡが連続して入力される場合は、この遷移を繰り返す。
【００８２】
以上のように、本実施の形態のＤＲＡＭ−ＩＦモジュール群２１−１は、各種ＤＲＡＭ−ＩＦモジュールそれぞれの状態遷移で共通する部分を共通シーケンス化し、それぞれの状態遷移で異なる処理を行う部分を例外処理として専用モジュール化して構成されていることから、状態遷移を共通化することで、回路規模を簡略化することができる。
また、状態遷移を共通化することで、消費電力を削減することができる。
また、共通シーケンス部２１０と専用モジュール部２１１とに分けることで、専用モジュールの拡張に柔軟かつ容易に対応することができる。
【００８３】
次に、図２および図６の半導体メモリ装置１，１Ａに設けられた適応的変換器（ＡＤＰＣＶＴ）３１における複数のデータ幅に対応可能な具体的な構成および機能について、図１５〜図２５に関連付けて説明する。
なお、ここでは、ＳＤＲ−ＩＦモジュール２１１−０（または図６の２１ａ）を通しての処理を例に説明する。
【００８４】
図１５は、本実施形態に係る適応的変換器（Adaptive Converter）の構成例を示すブロック図である。
【００８５】
適応的変換器３１は、図１５に示すように、アドレス変換回路３１１、データ変換回路３１２、およびコマンド制御回路３１３を有する。
アドレス変換回路３１１は、インターフェースモジュール（ここではＳＤＲ−ＩＦモジュール２１１−０（２１ａ））で発行されたアドレスを、モード解釈部２５でモード信号Ｓｍｄに応じてＲＡＭアレイ３０のアドレスＡＤＲを発行する。
データ変換回路３１２は、インターフェースモジュール（ここではＳＤＲ−ＩＦモジュール２１１−０（２１ａ））によるデータを、モード解釈部２５でモード信号Ｓｍｄに応じてＲＡＭアレイ３０のデータＤＴとして出力する。
コマンド制御回路３１３は、インターフェースモジュール（ここではＳＤＲ−ＩＦモジュール２１１−０（２１ａ））によるコマンドを、モード解釈部２５でモード信号Ｓｍｄに応じてＲＡＭアレイ３０のコマンドＡＣＭＤとして出力する。
【００８６】
そして、適応的変換器３１は、データ幅を任意に可変することが可能である。
適応的変換器３１は、データ幅の可変機能部として、複数の場合の制御回路を有しているが、ここでは、大きく分けて、メモリコントローラ１００の外部データバス幅とＲＡＭアレイ３０のデータバス幅が同じ場合、メモリコントローラ１００の外部データバス幅が２のＮ乗の場合、メモリコントローラの外部データバス幅が２のＮ乗でない場合についての処理について説明する。
【００８７】
この３つの処理に対応する具体例としては、上述したように、ＲＡＭアレイ３０のデータバス幅が１２８ビット幅とすると、第１例として、適応的変換器３１は、たとえば１２８ビット幅のデータを受けると、そのままのデータ幅としてＲＡＭアレイ３０に供給する。
第２例として、適応的変換器３１は、外部からたとえば３２ビット幅のデータ（２のＮ乗のデータ）を受けると、１２８ビット幅のデータに変換してＲＡＭアレイ３０に供給する。
第３例として適応的変換器３１は、たとえば１０ビット幅のデータ（２のＮ乗でないデータ）を受けると、１６ビット幅のデータに変換した後、１２８ビット幅のデータに変換してＲＡＭアレイ３０に供給する。
以下、第１例〜第３例についてさらに詳述する。
【００８８】
＜第１例＞
第１例は、適応的変換器３１が、たとえば１２８ビット幅のデータを受けると、そのままの１２８ビットデータ幅としてＲＡＭアレイ３０に出力して書き込み、また、読み出しを行う場合の例である。ここではバースト長ＢＬ（Burst  Length）＝４である。
図１６は、本実施形態に係る適応的変換器の第１例における書き込み動作を説明するための図である。
【００８９】
［書き込み］
この場合、コマンド制御回路３１３は、モード解釈部２５で識別したバースト長ＢＬとビット幅の情報をもとに、ＲＡＭアレイ３０にライトコマンドＷＲＩＴＥを発行する。
同様に、アドレス変換回路３１１は、モード解釈部２５で識別したバースト長ＢＬとビット幅の情報をもとに、ＲＡＭアレイ３０にアドレスを発行する。
データ変換回路３１２は、ＳＤＲ−ＩＦモジュール２１１−０（２１ａ）からのデータをそのままＲＡＭアレイ３０に渡す。
【００９０】
［読み出し］
図１７は、本実施形態に係る適応的変換器の第１例における読み出し動作を説明するための図である。
【００９１】
この場合、コマンド制御回路３１３は、モード解釈部２５で識別したバースト長ＢＬとビット幅の情報をもとに、ＲＡＭアレイ３０にリードコマンドＲＥＡＤを発行する。
アドレス変換回路３１１は、モード解釈部２５で識別したバースト長ＢＬとビット幅の情報をもとに、ＲＡＭアレイ３０にアドレスを発行する。
データ変換回路３１２は、ＲＡＭアレイ３０の読み出しデータをＳＤＲ−ＩＦモジュール２１１−０（２１ａ）そのまま渡す。
【００９２】
＜第２例＞
第２例は、適応的変換器３１が、外部からたとえば３２ビット幅のデータ（２のＮ乗のデータ）を受けると、１２８ビット幅のデータに変換してＲＡＭアレイ３０に出力して書き込み、または読み出す場合の例である。この場合も、バースト長ＢＬ＝４である。
【００９３】
［データマスク有りの場合の書き込み］
図１８は、本実施形態に係る適応的変換器の第２例におけるデータマスク有りの場合の書き込み動作を説明するための図である。
【００９４】
この場合、コマンド制御回路３１３は、モード解釈部２５で識別したバースト長ＢＬとビット幅の情報をもとに、ＲＡＭアレイ３０にライトコマンドＷＲＩＴＥを発行する。たとえば、データマスク制御を利用する場合、ライトコマンドＷＲＩＴＥを連続して発行する。
アドレス変換回路３１１は、モード解釈部２５で識別したバースト長とビット幅の情報をもとに、ＲＡＭアレイ３０にアドレスを発行する。
データ変換回路３１２は、データマスク制御により、該当データのみＲＡＭアレイ３０に書き込む。
【００９５】
［データマスク無しの場合の書き込み］
図１９は、本実施形態に係る適応的変換器の第２例におけるデータマスク無しの場合の書き込み動作を説明するための図である。
【００９６】
この場合、コマンド制御回路３１３は、モード解釈部２５で識別したバースト長とビット幅の情報をもとに、ＲＡＭアレイ３０リード／ライトコマンドＲＥＡＤ/ＷＲＩＴＥを発行する。
アドレス変換回路３１１は、モード解釈部２５で識別したバースト長とビット幅の情報をもとに、ＲＡＭアレイ３０にアドレスを発行する。
データ変換回路３１２は、データマスク制御をしない場合、一度ＲＡＭアレイ３０のデータを読み出し、今回書き込むデータと合わせて書き込みを行う。
【００９７】
［読み出し］
図２０は、本実施形態に係る適応的変換器の第２例における読み出し動作を説明するための図である。
この場合、キャスレイテンシ（Cas  Latency）ＣＬ＝２、バースト長ＢＬ＝４である。
【００９８】
この場合、コマンド制御回路３１３は、モード解釈部２５で識別したバースト長とビット幅の情報をもとに、ＲＡＭアレイ３０にリードコマンドＲＥＡＤを発行する。
アドレス変換回路３１１は、モード解釈部２５で識別したバースト長とビット幅の情報をもとに、ＲＡＭアレイ３０にアドレスを発行する。
データ変換回路３１２は、ＲＡＭアレイ３０から読み出したデータをパラレルデータからシリアルデータに変換してＳＤＲ−ＩＦモジュール２１１−０（２１ａ）に出力する。
【００９９】
＜第３例＞
第３例は、適応的変換器３１が、たとえば１０ビット幅のデータ（２のＮ乗でないデータ）を受けると、１６ビット幅のデータに変換した後、１２８ビット幅のデータに変換してＲＡＭアレイ３０に出力して書き込み、または読み出す場合の例である。この場合も、バースト長ＢＬ＝４である。
【０１００】
図２１は、本実施形態に係る適応的変換器の第３例における変換後の書き込み、読み出しパターンを示す図である。
図２２は、本実施形態に係る適応的変換器の第３例におけるアドレス変換テーブルの一例を示す図である。
図２３は、本実施形態に係る適応的変換器の第３例における読み出すアドレスについて示す図である。
【０１０１】
１０ビット幅のデータを効率良く１２８ビット幅のＲＡＭアレイ３０に格納する場合、まず、１０ビットを１６ビットに置換え、その１６ビットを１２８ビット幅のＲＡＭアレイに格納する。
この場合、格納のパターンとして図２１に示すような５つのパターンが存在するため、ＲＡＭアレイへの書き込み、読み出しには、このパターンを考慮して制御する。
図２１の例では、第１パターンＰＴＮ１は、データ＜１＞の全部とデータ＜２＞の一部を含む。
第２パターンＰＴＮ２は、データ＜２＞の残りとデータ＜３＞の全部とデータ＜４＞の一部を含む。
第３パターンＰＴＮ３は、データ＜４＞の残りとデータ＜５＞の一部を含む。
第４パターンＰＴＮ４は、データ＜５＞の残りとデータ＜６＞の全部とデータ＜７＞の一部を含む。
第５パターンＰＴＮ５は、データ＜７＞の残りとデータ＜８＞の一部を含む。
【０１０２】
［アドレス制御］
バースト長４（BL=4)のＳＤＲＡＭの場合、ＳＤＲ−ＩＦモジュール２２１−０（２１ａ）からの２アドレス分を１つのデータブロックとして扱い、これらのデータブロックが図２１のパターンで書き込み、読み出しされる。
まず、ＳＤＲ−ＩＦモジュール２１１−０（２１ａ）からのアドレスが図２１のうちのどのパターンに該当するのか検出するため、図２２にアドレス変換テーブルに示すように、アドレスの下位３ビット目から１ビット目を抽出する。
アドレス変換回路３１１は、書き込みアドレスの場合、ＲＡＭアレイ３０へのアドレスは右のテーブルとカウントＥｎのタイミングに従いアドレスを発行する。
読み出しアドレスの場合、アドレス変換回路３１１は、図２２のアドレス変換テーブルに従いアドレスを発行する。
【０１０３】
［アドレス変換テーブル］
図２２のアドレス変換テーブルにおいては、ＳＤＲ−ＩＦモジュールのアドレスの幅をＮとする場合を例として示している。
図２２のアドレス変換テーブルの内容の以下の通りである。
【０１０４】
パターンＰＴＮ１に対応するＳＤＲ−ＩＦモジュール２１１−０のアドレス［３：１］が「０００」の場合のＲＡＭアレイ３０のアドレスは、アドレス「N-1:4]*5である。
パターンＰＴＮ２に対応するＳＤＲ−ＩＦモジュール２１１−０のアドレス［３：１］が「００１」の場合のＲＡＭアレイ３０のアドレスは、アドレス「N-1:4]*5、アドレス「N-1:4]*5+1である。
パターンＰＴＮ３に対応するＳＤＲ−ＩＦモジュール２１１−０のアドレス［３：１］が「０１０」の場合のＲＡＭアレイ３０のアドレスは、アドレス「N-1:4]*5+1である。
パターンＰＴＮ４に対応するＳＤＲ−ＩＦモジュール２１１−０のアドレス［３：１］が「０１１」の場合のＲＡＭアレイ３０のアドレスは、アドレス「N-1:4]*5+1、アドレス「N-1:4]*5+2である。
パターンＰＴＮ５に対応するＳＤＲ−ＩＦモジュール２１１−０のアドレス［３：１］が「１００」の場合のＲＡＭアレイ３０のアドレスは、アドレス「N-1:4]*5+2、アドレス「N-1:4]*5+3である。
パターンＰＴＮ６に対応するＳＤＲ−ＩＦモジュール２１１−０のアドレス［３：１］が「１０１」の場合のＲＡＭアレイ３０のアドレスは、アドレス「N-1:4]*5+3である。
パターンＰＴＮ７に対応するＳＤＲ−ＩＦモジュール２１１−０のアドレス［３：１］が「１１０」の場合のＲＡＭアレイ３０のアドレスは、アドレス「N-1:4]*5+3、アドレス「N-1:4]*5+4である。
パターンＰＴＮ８に対応するＳＤＲ−ＩＦモジュール２１１−０のアドレス［３：１］が「１１１」の場合のＲＡＭアレイ３０のアドレスは、アドレス「N-1:4]*5+4である。
【０１０５】
［書き込み］
図２４は、本実施形態に係る適応的変換器の第３例における書き込み動作を説明するための図である。
【０１０６】
１０ビットから１６ビットへの変換は、入力の各ビット毎にパラレルからシリアルに変換し、８データ分の２ビットをそれぞれペアにして順に並べる。
コマンド制御回路３１３は、モード解釈部２５で識別したバースト長とビット幅のモード信号、カウントＥｎの情報をもとに、ＲＡＭアレイ３０にライトコマンドＷＲＩＴＥを発行する。
アドレス変換回路３１１は、モード解釈部２５で識別したバースト長とビット幅の情報、カウントＥｎの情報をもとに、ＲＡＭアレイ３０にアドレスを発行する。
データ変換回路３１２は、データマスク制御を行い、該当データを書き込む。
【０１０７】
［読み出し］ＣＬ＝２、ＢＬ＝４
・連続アドレス読み出しの場合
図２５は、本実施形態に係る適応的変換器の第３例における連続アドレス読み出し動作を説明するための図である。
【０１０８】
この場合、モード解釈部２５で識別したバースト長、ビット幅（データ幅）、ＳＤＲ−ＩＦモジュール２１１−０（２１ａ）からのアドレスをもとに、ＲＡＭアレイ３０のアドレスを指定し、データを読み出す。
ＲＡＭアレイ３０の読み出しデータが一つのパターンの全てのデータが含まれる＜１＞、＜３＞、＜６＞、＜８＞から始まる場合、読み出したデータから８データ分のブロックを抜き出し、シリアル／パラレル変換し、順次展開する。
次のデータは、８データ分のデータブロックが２つのブロックにまたがるため、１つ目のデータを保持しておき、２つ目のデータブロックと合わせて、シリアル／パラレル変換し、順次展開することにより、効率よく読み出しすることができる。
【０１０９】
・単発アドレス読み出しの場合
図２６は、本実施形態に係る適応的変換器の第３例における単発アドレス読み出し動作を説明するための図である。
【０１１０】
この場合、モード解釈部２５で識別したバースト長、ビット幅（データ幅）  バースト長、データ幅、ＳＤＲ−ＩＦモジュール２１１−０（２１ａ）からのアドレスをもとに、ＲＡＭアレイ３０のアドレスを指定し、データを読み出す。
ＲＡＭアレイ３０の読み出しデータが＜２＞、＜４＞、＜５＞、＜７＞から始まる場合、８データ分のデータブロックが２つのブロックにまたがるため、１つ目のデータを保持しておき、２つ目のデータブロックと合わせて、シリアル／パラレル変換し、順次展開する。
【０１１１】
以上のように、本実施形態に係る適応的変換器３１はデータ幅の可変機能部として、大きく分けて、メモリコントローラ１００の外部データバス幅とＲＡＭアレイ３０のデータバス幅が同じ場合、メモリコントローラ１００の外部データバス幅が２のＮ乗の場合、メモリコントローラの外部データバス幅が２のＮ乗でない場合について適応的にデータ幅を可変またはそのままに処理することが可能であることから、本半導体メモリ装置１のデータ幅以外のデータが入力された場合でも効率よくＲＡＭアレイ３０にデータを格納することができ、また、読み出すことができる。
【０１１２】
また、本実施形態においては、各インターフェースモジュール側と適応的変換器３１との間（ＩＦ部３）のＩ／Ｏ幅（データバス幅）は、通常のＳＤＲＡＭやＤＤＲ、ＳＲＡＭ等のバス幅である３２ビットや２０ビットより広い幅、たとえば６４ビット（または１２８ビット）幅に設定されている。
また、本実施形態においては、適応的変換器３１とＲＡＭアレイ３０との間にバス幅は１２８ビットに固定されている。
【０１１３】
半導体メモリ装置１，１ＡのＩ／Ｏ幅が３２ビットであると、たとえば図２７（Ａ）に示すように、Ｉ／Ｏ幅が６４ビットのコントロールデバイス１００とＩ／Ｏ幅が３２ビットのＳＤＲＡＭが２個接続される。
これに対して、本実施形態においては、図２７（Ｂ）に示すように、Ｉ／Ｏ幅が６４ビットのマルチＩＦとして形成されていることから、メモリ装置が１つで済む。すなわちＭメモリ員数を削減することができる。
【０１１４】
また、たとえば、ＳＤＲＡＭに蓄積されたデータをコントロールデバイス１００Ｂで変換し、ＳＲＡＭに格納する場合、図２８（Ａ）に示すように、コントロールデバイス１００ＢにはＳＤＲＡＭとＳＲＡＭの２つのメモリ装置が接続される。
これに対して、本実施形態においては、上述したように、適応的変換器３１でモード信号に応じたバス幅の切り換えを行うことができることから、モード信号の切り換えを制御することにより、図２８（Ｂ）に示すように、ＳＤＲＡＭとＳＲＡＭのインターフェース（ＩＦ）を兼用することができ、図２９および図３０に示すように、記憶領域を分割使用することができる。
図３０の例では、モード信号Ｓｍｄからメモリ領域の分割情報を得て、適応的変換器３１でＲＡＭアレイ３０の書き込み（ライト）、読み出し（リード）アドレスを制御し、ＳＤＲＡＭデータ領域とＳＲＡＭデータ領域とを区別する。
【０１１５】
また、インターフェース（ＩＦ）の異なるコントロールデバイスに接続されたメモリ装置の内容をコントロールデバイス間でやり取りする場合、図３１（Ａ）に示すように、それぞれのメモリ装置が必要となる。
これに対して、本実施形態においては、上述したように、モード信号の切り換えを制御することにより、ＳＤＲＡＭとＤＤＲのインターフェース（ＩＦ）を兼用することができる。たとえば異なるインターフェース（ＩＦ）のデュアルポートＲＡＭ（Dual-Port-RAM）として使用できる。
【０１１６】
このように、Ｉ／Ｏ幅の広いマルチＩＦメモリ装置は、上述したように接続することにより基板上のメモリ員数を減らすことができる。
また、異なるＩＦでメモリに蓄積された内容をやり取りする場合、１つのメモリ装置で行うことができる。
【０１１７】
前述したように、各インターフェースモジュールは、それぞれ対応するメモリタイプの動作タイミングでの入出力をメモリコントローラ１００に対して実現するものであるが、ここで、ＳＤＲに対応するＳＤＲ−ＩＦモジュール２１１−０と、ＤＤＲに対応するＤＤＲ−ＩＦモジュール２１１−１の動作を例に挙げて説明する。
【０１１８】
まず、図３２および図３３に関連付けてＳＤＲ，ＤＤＲのリード／ライト処理のタイミングについて説明する。
【０１１９】
図３２（Ａ）および（Ｂ）は、通常のＳＤＲ−ＳＤＲＡＭのリードサイクルタイミングとライトサイクルタイミングの一例を示している。特にこれは、キャスレイテンシ（Cas  Latency）ＣＬ＝２、バースト長（Burst  Length）ＢＬ＝４とした場合における、システムクロックＣＬＫ、コマンドＣＭＤ、データ入出力ＤＱのタイミング例を示している。
【０１２０】
ＳＤＲＡＭは、入力されるクロックＣＬＫの立ち上がりエッジで各コマンド（制御信号）ＣＭＤをラッチし、またクロックＣＬＫに同期してデータの入出力を行う。クロックＣＬＫの立ち上がりエッジのタイミングをＴ１、Ｔ２・・・で示している。
【０１２１】
図３２（Ａ）のリードサイクルタイミングとしては、ホスト側（たとえばメモリコントローラ１００に相当するメモリ制御デバイス）から供給されるリードコマンドＲＥＡＤをたとえばタイミングＴ１でラッチする。キャスレイテンシＣＬ＝２の場合、２クロック後のタイミングＴ３以降において、リードコマンドＲＥＡＤに応じて読み出したデータＱ０，Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３を、ホスト側に出力することになる。
【０１２２】
また、図３２（Ｂ）のライトサイクルタイミングとしては、ホスト側から供給されるライトコマンドＷＲＩＴＥをたとえばタイミングＴ１でラッチする。また、ホスト側から供給されるデータＱ０，Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３を、タイミングＴ１以降ラッチして、書き込み処理をすることになる。
【０１２３】
一方、図３３（Ａ）および（Ｂ）は、ＤＤＲ−ＳＤＲＡＭのリードサイクルタイミングとライトサイクルタイミングの一例を示している。この場合も、キャスレイテンシＣＬ＝２、バースト長ＢＬ＝４とした場合とし、システムクロックＣＬＫ１，ＣＬＫ２、コマンドＣＭＤ、データ入出力ＤＱ、データストローブ信号ＤＱＳのタイミング例を示している。クロックＣＬＫ２は、クロックＣＬＫ１の位相反転クロックである。
ＤＤＲ−ＳＤＲＡＭは、ＳＤＲ−ＳＤＲＡＭと同様に、入力されるクロックＣＬＫの立ち上がりエッジでコマンドを入力して制御するが、データ入出力のタイミングがＳＤＲ−ＳＤＲＡＭと異なる。
ＤＤＲ−ＳＤＲＡＭでは、高速データ転送を実現するために、位相反転させた２つのクロックＣＬＫ１，ＣＬＫ２と、データストローブ信号ＤＱＳを用いる。データストローブ信号ＤＱＳはクロックＣＬＫ１に同期し、データ入出力ＤＱは、データストローブ信号ＤＱＳの立ち上がりと立ち下がりの両エッジに同期することになる。
【０１２４】
図３３（Ａ）のリードサイクルタイミングでは、たとえばタイミングＴ１としてクロックＣＬＫ１の立ち上がりに同期してコマンド処理を行う。キャスレイテンシＣＬ＝２の場合、２クロック後のタイミングＴ３から読出データを出力するが、この場合、データストローブ信号ＤＱＳの両エッジに同期して、データＱ０，Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３が出力される。
【０１２５】
また、図３３（Ｂ）のライトサイクルタイミングでは、ホスト側から供給されるライトコマンドをたとえばタイミングＴ１でラッチする。また、データストローブ信号ＤＱＳの両エッジに同期して、データＱ０，Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３の書き込み処理が行われる。
【０１２６】
なお、ＤＤＲ２，ＤＤＲ３・・・は基本的にはＤＤＲと同様の動作であり、選択できるキャスレイテンシＣＬと、動作周波数が異なるものである。
【０１２７】
たとえばＳＤＲ、ＤＤＲといったメモリタイプの違いによって、このような処理タイミングの相違が存在する。
そして本例の半導体メモリ装置１では、このような違いを吸収して、各種メモリタイプとして動作すべく、インターフェースモジュール群２１の各ＩＦモジュールが機能する。
【０１２８】
図３４はＳＤＲ−ＩＦモジュール２１１−０が機能する場合の入出力動作タイミングを示す図であり、図３５はＤＤＲ−ＩＦモジュール２１１−１が機能する場合の入出力動作タイミングを示す図である。
【０１２９】
図３４および図３５は、ＲＡＭアレイ３０が、アドレス入力からデータ読み出され出力されるまでのアクセスタイムｔＡＣ＝３ｎｓｅｃという性能とされている場合を例に挙げている。またキャスレイテンシＣＬ＝２が求められる場合を示している。
【０１３０】
図３４は、たとえばメモリコントローラ１００が半導体メモリ装置１をＳＤＲとみなして読み出し要求を行った場合のタイミングを示している。すなわち半導体メモリ装置１がＳＤＲモードとされてＳＤＲ−ＩＦモジュール２１１−０が機能する場合である。
【０１３１】
図３４（Ａ）は基本クロックＢＦを示し、基本クロックＢＦは、その周波数がたとえば１００ＭＨｚに設定される。この基本クロックＢＦは、メモリコントローラ１００が半導体メモリ装置１に供給するシステムクロックＣＬＫに同期した同位相かつ同周波数のクロックである。
また図３４（Ｂ）のクロック２ＢＦは、基本クロックＢＦの２倍の周波数のクロックであり、また図３４（Ｃ）のクロック２ＢＦ＋πは、クロック２ＢＦを１８０°位相シフトした反転クロックである。
これらのクロックＢＦ、２ＢＦ、２ＢＦ＋πは、入力されるシステムクロックＣＬＫに基づいてＰＬＬ部２４が生成し、ＳＤＲ−ＩＦモジュール２１１−０に対して処理クロック群として供給される。
【０１３２】
図３４（Ｄ）は、ＳＤＲ−ＩＦモジュール２１１−０がＩＯバッファ２２を介して行うメモリコントローラ１００に対する入出力を示している。
図３４（Ｅ）は、ＳＤＲ−ＩＦモジュール２１１−０がＲＡＭアレイ３０（適応的変換器３１）に対してアドレスを発行するタイミングを示している。
図３４（Ｆ）は、ＲＡＭアレイ３０からの読み出しデータがＳＤＲ−ＩＦモジュール２１１−０に転送されてくるタイミングを示している。
図３４（Ｇ）は、ＳＤＲ−ＩＦモジュール２１１−０が、読み出しデータを展開してＩＯバッファ２２に受け渡すタイミングを示している。
【０１３３】
たとえばタイミングＴ１において、メモリコントローラ１００からのリードコマンドが取り込まれたとする。この場合、ＳＤＲ−ＩＦモジュール２１１−０は、コマンド解釈や読み出しアドレスの認識処理を行い、５ｎｓｅｃ後のタイミングＴ２において、ＲＡＭアレイ３０に対するアドレス発行を行う。
ＲＡＭアレイ３０はアクセスタイムｔＡＣ＝３ｎｓｅｃであるため、３ｎｓｅｃ後に読出データがＳＤＲ−ＩＦモジュール２１ａに転送されてくる。するとＳＤＲ−ＩＦモジュール２１１−０は、読出データＱ０，Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３を展開して出力する。
この場合、４．５ｎｓｅｃ後のタイミングＴ３以降、基準クロックＢＦの立ち上がりタイミングで各読出データＱ０，Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３を展開し、ＩＯバッファ２２を介してメモリコントローラ１００に出力する。
【０１３４】
このような動作により、キャスレイテンシＣＬ＝２としてのＳＤＲ−ＳＤＲＡＭと同等の読出動作が、半導体メモリ装置１によって実現される。
換言すれば、メモリコントローラ１００は、半導体メモリ装置１をＳＤＲとみなしてコマンド発行を行えばよく、一方、半導体メモリ装置１はＳＤＲ−ＩＦモジュール２１１−０の処理により、コマンドに応じてＳＤＲとしての動作を要求されるキャスレイテンシで行う。
【０１３５】
なお、この図３４はＲＡＭアレイ３０のアクセスタイムｔＡＣ＝３ｎｓｅｃとした場合の例であるが、アクセスタイムｔＡＣが遅い場合は、ＳＤＲ−ＩＦモジュール２１１−０における処理を高速化して対応する。
たとえば、アクセスタイムｔＡＣ＝５ｎｓｅｃであって、キャスレイテンシＣＬ＝２が要求されるのであれば、ＳＤＲ−ＩＦモジュール２１１−０は読出データの展開出力を２．５ｎｓｅｃ後から行うことで、タイミングＴ３からの読出データＱ０，Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３の出力が可能となる。
またたとえば、アクセスタイムｔＡＣ＝８ｎｓｅｃであって、キャスレイテンシＣＬ＝２が要求されるのであれば、ＳＤＲ−ＩＦモジュール２１１−０は、タイミングＴ１のリードコマンドのラッチから２．５ｎｓｅｃ後にＲＡＭアレイ３０に対してアドレス発行を行う。そして８ｎｓｅｃ後に転送されてくる読出データの展開出力を、２ｎｓｅｃ後のタイミングＴ３からの実行するようにすればよい。
【０１３６】
次に、図３５は、メモリコントローラ１００が半導体メモリ装置１をＤＤＲとみなして読出要求を行った場合のタイミングを示している。すなわち、図３５は、半導体メモリ装置１がＤＤＲモードとされてＤＤＲ−ＩＦモジュール２１１−１が機能する場合を示している。
【０１３７】
図３５（Ａ）の基本クロックＢＦは、メモリコントローラ１００が半導体メモリ装置１に供給するシステムクロックＣＬＫと同位相で同周波数のクロックであり、その周波数はたとえば１３３ＭＨｚに設定される。
また、図３５（Ｂ）のクロック２ＢＦは、基本クロックＢＦの２倍の周波数のクロックであり、図３５（Ｃ）のクロック２ＢＦ＋πは、クロック２ＢＦを１８０°位相シフトした反転クロックである。
これらのクロックＢＦ、２ＢＦ、２ＢＦ＋πは、入力されるシステムクロックＣＬＫに基づいてＰＬＬ部２４が生成し、ＤＤＲ−ＩＦモジュール２１１−１に対して処理クロック群として供給される。
【０１３８】
図３５（Ｄ）は、ＤＤＲ−ＩＦモジュール２１１−１がＩＯバッファ２２を介して行うメモリコントローラ１００に対する入出力を示している。
図３５（Ｅ）は、ＤＤＲ−ＩＦモジュール２１１−１のアドレス処理タイミングを示している。
図３５（Ｆ）は、ＤＤＲ−ＩＦモジュール２１１−１がＲＡＭアレイ３０（適応的変換器３１）に対してアドレスを発行するタイミングを示している。
図３５（Ｇ）は、ＲＡＭアレイ３０からの読み出しデータがＤＤＲ−ＩＦモジュール２１１−１に転送されてくるタイミングを示している。
図３５（Ｈ）は、ＤＤＲ−ＩＦモジュール２１１−１が、読出データの展開処理のタイミングを示している。
図３５（Ｉ）は、ＤＤＲ−ＩＦモジュール２１１−１が、展開した読出データをＩＯバッファ２２に受け渡すタイミングを示している。
【０１３９】
たとえばタイミングＴ１において、メモリコントローラ１００からのリードコマンドが入力されたとする。ＤＤＲ−ＩＦモジュール２１１−１は、アドレス処理を３．７６ｎｓｅｃの間に行ってＲＡＭアレイ３０に対するアドレス発行を行う。
ＲＡＭアレイ３０はアクセスタイムｔＡＣ＝３ｎｓｅｃであるため、３ｎｓｅｃ後に読出データがＤＤＲ−ＩＦモジュール２１１−１に転送されてくる。するとＤＤＲ−ＩＦモジュール２１１−１は、０．７６ｎｓｅｃ後から読出データＱ０，Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３を展開し、これを５．６ｎｓｅｃ後のタイミングＴ３以降、基準クロックＢＦの立ち上がりおよび立ち下がりの両エッジのタイミングで各読出データＱ０，Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３を、ＩＯバッファ２２を介してメモリコントローラ１００に出力する。
【０１４０】
このような動作により、キャスレイテンシＣＬ＝２としてのＤＤＲ−ＳＤＲＡＭと同等の読み出し動作が、半導体メモリ装置１によって実現される。
換言すれば、メモリコントローラ１００は、半導体メモリ装置１をＤＤＲとみなしてコマンド発行を行えばよく、一方、半導体メモリ装置１はＤＤＲ−ＩＦモジュール２１１−１の処理により、コマンドに応じてＤＤＲとしての動作を要求されるキャスレイテンシで行う。
【０１４１】
なお、この図３５はＲＡＭアレイ３０のアクセスタイムｔＡＣ＝３ｎｓｅｃとした場合の例であるが、この場合も、アクセスタイムｔＡＣが遅い場合は、ＤＤＲ−ＩＦモジュール２１ｂにおける処理を高速化して対応すればよい。
【０１４２】
以上では、ＳＤＲ−ＩＦモジュール２１１−０、ＤＤＲ−ＩＦモジュール２１１−１が機能する場合の読出動作タイミングを示したが、ＤＤＲ２−ＩＦモジュール２１１−２等の他のインターフェースモジュールが機能する場合も、それぞれ対応するメモリタイプに応じた動作が実現されるようにすればよい。
そして図２の構成の場合、メモリタイプに応じたモードにより、１つのインターフェースモジュールが機能する状態となることで、半導体メモリ装置１は、メモリコントローラ１００から見て、ＳＤＲ、ＤＤＲ、ＤＤＲ２〜ＤＤＲ（ｎ）、ＳＲＡＭ、ＤＰＲＡＭ、ＦＩＦＯのいずれかとして動作することができる。
【０１４３】
［３．ＰＬＬ部のモード動作］
ところで、半導体メモリ装置１が各種のメモリタイプとして動作するにあたっては、上述のようにモード解釈部２５からのモード信号Ｓｍｄに応じて、各部がモードに応じた処理を行うことになる。
特に、ＰＬＬ部２４、セレクタ２３、ＩＯバッファ２２が、モード信号Ｓｍｄに対応した動作を行う。以下、このモード動作について説明していく。
【０１４４】
まず、ここではＰＬＬ部２４のモード動作を述べる。
【０１４５】
図３６は、ＰＬＬ部２４の具体的な構成例を示している。なお、図示および説明の簡略化のため、ここではクロック出力系として、ＳＤＲ−ＩＦモジュール２１１−０、ＤＤＲ−ＩＦモジュール２１１−１、ＤＤＲ２−ＩＦモジュール２１１−２の３つのインターフェースモジュールに対応する部分のみを参照して、ＰＬＬ部２４のモード動作について説明していく。また、図３６においては、共通シーケンス部２１０は理解を容易にするために省略してある。
【０１４６】
メモリコントローラ１００から供給されるシステムクロックＣＬＫは、バッファアンプ２４１を介してクロック生成用ＰＬＬ回路２４２に供給される。クロック生成用ＰＬＬ回路２４２は、たとえば位相比較器、ループフィルタ、ＶＣＯ（電圧制御発振器）、２逓倍器を備えたＰＬＬ（Phase  Locked  Loop）回路として形成される。
クロック生成用ＰＬＬ回路２４２は、システムクロックＣＬＫと、１／２分周器２４３の出力の位相比較を行いながら、システムクロックＣＬＫに同期した、２倍の周波数のクロック２ＢＦを出力する。このクロック２ＢＦは切換回路２４５に供給される。
また、クロック２ＢＦは、１／２分周器２４３により分周されて、システムクロックＣＬＫと同周波数とされた後、位相比較用のクロックとしてクロック生成用ＰＬＬ回路２４２にフィードバックされるとともに、この１／２分周器２４３により分周されたクロックが、システムクロックＣＬＫと同位相で同周波数の基準クロックＢＦとして切換回路２４７に供給される。
さらに、クロック生成用ＰＬＬ回路２４２から出力されるクロック２ＢＦは、フェイズシフタ２４４で移相処理が行われ、位相反転されたクロック２ＢＦ＋πが生成される。このクロック２ＢＦ＋πは切換回路２４６に供給される。
【０１４７】
切換回路２４５，２４６，２４７は出力端子として、それぞれＳ端子、Ｄ１端子、Ｄ２端子を備える。
Ｓ端子はＳＤＲ−ＩＦモジュール２１１−０（２１ａ）に接続される端子である。
Ｄ１端子はＤＤＲ−ＩＦモジュール２１１−１（２１ｂ）に接続される端子である。
Ｄ２端子はＤＤＲ２−ＩＦモジュール２１１−１（２１ｃ）に接続される端子である。
また、切換回路２４５，３６，３７には、それぞれＨレベル電圧Ｈｉが供給される固定電圧端子Ｆが用意されている。なお、この固定電圧端子Ｆは、Ｌレベル電圧とされてもよい。あるいはハイインピーダンス状態とされてもよい。
【０１４８】
なお上述のようにこの図３６では、３つのインターフェースモジュール（２１１−０，２１１−１，２１１−２）に対するクロック出力系のみを示しているため、切換回路２４５，２４６，２４７は３つの出力端子としているが、実際にはこの切換回路２４５，２４６，２４７には、他のインターフェースモジュール（２１１−３〜２１１−ｎ、２１−２，２１−３，２１−４）に対する出力端子も形成され、選択可能とされている。
【０１４９】
このようなＰＬＬ部２４に対して、モード解釈部２５からのモード信号Ｓｍｄは、切換回路２４５，２４６，２４７に供給される。切換回路２４５，２４６，２４７は、モード信号Ｓｍｄに応じて、接続状態を切り換える。
【０１５０】
たとえばモード信号ＳｍｄがＳＤＲモードを示す信号であった場合、切換回路２４５，２４６，２４７は、出力端子としてそれぞれＳ端子を選択する。モードで選択されない出力端子（Ｄ１端子、Ｄ２端子および図示しない他の出力端子）は、固定電圧端子Ｆに接続される。
この状態を図３６で示しているが、これによって、クロック２ＢＦ、２ＢＦ＋π、ＢＦが、それぞれＳＤＲ−ＩＦモジュール２１１−０用の処理クロック群として、各Ｓ端子からＳＤＲ−ＩＦモジュール２１１−０に供給されることになる。
たとえば１００ＭＨｚのシステムクロックＣＬＫがメモリコントローラ１００から供給される場合、図３４（Ａ）に示した１００ＭＨｚの基準クロックＢＦと、２倍周波数のクロック２ＢＦ、２ＢＦ＋πがＳＤＲ−ＩＦモジュール２１１−０に供給される。
そして処理クロック群が供給されることで、ＳＤＲ−ＩＦモジュール２１１−０が機能する。
一方、ＤＤＲ−ＩＦモジュール２１１−１、ＤＤＲ２−ＩＦモジュール２１１−２（および図示しない他のインターフェースモジュール２１１−３〜２１１−ｎ、２１−２，２１−３，２１−４）は、処理クロックが供給されない状態となり、動作機能はオフとなる。
【０１５１】
またたとえば、モード信号ＳｍｄがＤＤＲモードを示す信号であった場合、切換回路２４５，２４６，２４７は、出力端子としてそれぞれＤ１端子を選択し、他の出力端子（Ｓ端子、Ｄ２端子および図示しない他の出力端子）は、固定電圧端子Ｆに接続される。これによって、クロック２ＢＦ、２ＢＦ＋π、ＢＦが、それぞれＤＤＲ−ＩＦモジュール２１１−１用の処理クロック群として、各Ｄ１端子からＤＤＲ−ＩＦモジュール２１１−１に供給される。
たとえば１３３ＭＨｚのシステムクロックＣＬＫがメモリコントローラ１００から供給される場合、図３５（Ａ）に示した１３３ＭＨｚの基準クロックＢＦと、２倍周波数のクロック２ＢＦ、２ＢＦ＋πがＤＤＲ−ＩＦモジュール２１１−１に供給される。
そして処理クロック群が供給されることで、ＤＤＲ−ＩＦモジュール２１１−１が機能し、一方、ＳＤＲ−ＩＦモジュール２１１−０、ＤＤＲ２−ＩＦモジュール２１１−２（および図示しない他のインターフェースモジュール２１１−３〜２１１−ｎ、２１−２，２１−３，２１−４）は、処理クロックが供給されず動作機能はオフとなる。
【０１５２】
たとえば以上のように、ＰＬＬ部２４がインターフェースモジュール２１１−０〜２１１−ｎ、２１−２，２１−３，２１−４に対して、モード信号Ｓｍｄに応じたクロック供給を行うようにすることで、必要な１つのインターフェースモジュールが機能し、他のインターフェースモジュールは動作オフ状態となる。
【０１５３】
［４．セレクタのモード動作］
セレクタ２３のモード動作を図３７に関連付けて説明する。
図３７においては、上記図３６の場合と同様に、インターフェースモジュールとしてＳＤＲ−ＩＦモジュール２１１−０、ＤＤＲ−ＩＦモジュール２１１−１、ＤＤＲ２−ＩＦモジュール２１１−２の３つのインターフェースモジュールに対応する部分のみを示している。また、図３７においては、共通シーケンス部２１０は理解を容易にするために省略してある。
【０１５４】
上述したようにメモリコントローラ１００とＩＯバッファ２２の間は、コマンドＣＭＤ、入出力データＤＱ、データストローブ信号ＤＱＳの入出力を行うが、セレクタ２３におけるこれらの信号の転送としては、コマンドＣＭＤ、データ入力ＤＱｉｎ、データ出力ＤＱｏｕｔ、ストローブ信号入力ＤＱＳｉｎ、ストローブ信号出力ＤＱＳｏｕｔの転送を行うことになる。
すなわち、セレクタ２３は、メモリコントローラ１００からＩＯバッファ２２に入力されるコマンドＣＭＤを、インターフェースモジュール群２１に転送する。
また、コマンドＣＭＤがライトコマンドである場合、メモリコントローラ１００から書き込みデータがＩＯバッファ２２に入力されるが、セレクタ２３は、この書き込みデータをデータ入力ＤＱｉｎとしてインターフェースモジュール群２１に転送する。
またコマンドＣＭＤがリードコマンドであった場合、インターフェースモジュール群２１によってＲＡＭアレイ３０からデータが読み出されるが、セレクタ２３は、この読み出しデータをデータ出力ＤＱｏｕｔとしてＩＯバッファ２２に転送する。
また、モードがＤＤＲ〜ＤＤＲ（ｎ）の場合、データストローブ信号ＤＱＳが用いられるが、セレクタ２３は、このデータストローブ信号ＤＱＳの入力、出力をストローブ信号入力ＤＱＳｉｎ、ストローブ信号出力ＤＱＳｏｕｔとして転送する。
【０１５５】
セレクタ２３には、これらの信号に応じて、選択スイッチ回路２３ａ〜２３ｅが設けられている。
選択スイッチ回路２３ａはコマンドＣＭＤに対応し、インターフェースモジュール群２１に対する出力端子としてＳ端子、Ｄ１端子、Ｄ２端子が形成されている。
選択スイッチ回路２３ｂはデータ入力ＤＱｉｎに対応し、インターフェースモジュール群２１に対する出力端子としてＳ端子、Ｄ１端子、Ｄ２端子が形成されている。
選択スイッチ回路２３ｃはデータ出力ＤＱｏｕｔに対応し、インターフェースモジュール群２１からの入力端子としてＳ端子、Ｄ１端子、Ｄ２端子が形成されている。
選択スイッチ回路２３ｄはストローブ信号入力ＤＱＳｉｎに対応し、インターフェースモジュール群２１に対する出力端子としてＤ１端子、Ｄ２端子が形成されている。
選択スイッチ回路２３ｅはストローブ信号出力ＤＱＳｏｕｔに対応し、インターフェースモジュール群２１からの入力端子としてＤ１端子、Ｄ２端子が形成されている。
【０１５６】
なお、この図３７では、３つのインターフェースモジュール（２１１−０，２１１−１，２１１−２）に対する入出力系のみを示しているため、選択スイッチ回路２３ａ〜２３ｅには、他のインターフェースモジュール（２１１−３〜２１１−ｎ、２１−２，２１−３，２１−４）に対する出力端子または入力端子を示していないが、実際は、他のインターフェースモジュール（２１１−３〜２１１−ｎ、２１−２，２１−３，２１−４）に対する出力端子または入力端子も形成され、選択可能とされている。
【０１５７】
セレクタ２３の各選択スイッチ回路２３ａ〜２３ｅは、モード解釈部２５からのモード信号Ｓｍｄに応じて、出力端子または入力端子を選択する。
たとえばモード信号ＳｍｄがＳＤＲモードを示す信号であった場合、選択スイッチ回路２３ａ、２３ｂ、２３ｃは、それぞれＳ端子を選択する。なお、ＳＤＲではデータストローブ信号ＤＱＳは使用されないため、選択スイッチ回路２３ｄ、２３ｅは非接続状態でよい。
これにより、ＩＯバッファ２２とＳＤＲ−ＩＦモジュール２１１−０の間で、コマンドＣＭＤ、データ入力ＤＱｉｎ、データ出力ＤＱｏｕｔの転送が実現される。
【０１５８】
またたとえば、モード信号ＳｍｄがＤＤＲモードを示す信号であった場合、選択スイッチ回路２３ａ〜２３ｅは、それぞれＤ１端子を選択する。
図３７ではこの状態を示しているが、この状態で、ＩＯバッファ２２とＤＤＲ−ＩＦモジュール２１１−１の間で、コマンドＣＭＤ、データ入力ＤＱｉｎ、データ出力ＤＱｏｕｔ、ストローブ信号入力ＤＱＳｉｎ、ストローブ信号出力ＤＱＳｏｕｔの転送が実現される。
【０１５９】
たとえば以上のように、セレクタ２３の選択スイッチ回路２３ａ〜２３ｅがモード信号Ｓｍｄに応じた接続選択を行うことで、機能している１つのインターフェースモジュールと、ＩＯバッファ２２の間での信号転送が行われ、この機能している１つのインターフェースモジュールとメモリコントローラ１００の間の信号の入出力が実行される。
【０１６０】
［５．ＩＯバッファのモード動作］
ＩＯバッファ２２のモード動作としては、モード（実行するメモリタイプ）に応じたバッファ電源電圧特性や遅延特性の切換が行われる。
バッファ電源電圧は、メモリタイプによって異なっており、たとえばＳＤＲでは３．３Ｖまたは２．５Ｖ、ＤＤＲでは２．５Ｖ、ＤＤＲ２では１．８Ｖ、ＤＤＲ３では１．５Ｖなどとされている。従って、本例の半導体メモリ装置１の場合、ＩＯバッファ２２はモードに応じて動作電源電圧の切換が必要になる。
【０１６１】
図３８〜図４２は、それぞれ電源電圧や遅延特性の切換のためのＩＯバッファ２２の構成例を示している。各図では、タイプＡ、タイプＢとして２つの電源電圧を切り換える動作を説明する。たとえば図中「Ａ」を付したバッファアンプは、電源電圧３．３Ｖで遅延特性がτ１とされるタイプＡのバッファであり、図中「Ｂ」を付したバッファアンプは、電源電圧２．５Ｖで遅延特性が２とされるタイプＢのバッファであるとする。
なお、ここではタイプＡ、タイプＢとしての電気特性切換を説明するが、実際には、半導体メモリ装置１が対応可能なメモリタイプの数や種類に応じて、必要なタイプ数の電気特性切換が行われる構成となることはいうまでもない。
また、各図では信号経路として入力系、出力系、双方向系として３つを示しているが、具体的な信号経路は、これらのいずれかに相当すると考えればよい。たとえばコマンドＣＭＤやデータ入力ＤＱｉｎの信号経路としては、それぞれ図の入力系の構成が採られると考えればよい。
また、図３８〜図４２における内部ロジック４０とは、セレクタ２３、ＰＬＬ部２４、インターフェースモジュール群２１を包括的に示したブロックである。
【０１６２】
まず図３８の例を説明する。
ＩＯバッファ２２には、入力系として、タイプＡバッファ４４，タイプＢバッファ４８、スイッチ４１、５３が設けられる。
またＩＯバッファ２２には、出力系として、タイプＡバッファ４５，タイプＢバッファ４９，スイッチ４２，５４が設けられる。
またＩＯバッファ２２には、双方向系として、タイプＡバッファ４６，タイプＡ・３ステートバッファ４７、タイプＢバッファ５０，タイプＢ・３ステートバッファ５１、スイッチ４３，５５，５６が設けられる。
モード指示信号Ｍｄは、バッファアンプ５２を介してモード解釈部２５に供給される。
【０１６３】
また、半導体メモリ装置１の外部からの導入される電源ラインとしては、タイプＡバッファ用電源ライン７０と、タイプＢバッファ用電源ライン７１と、内部ロジック用電源ライン７２と、モードバッファ用電源ライン７３が形成されている。
たとえば、タイプＡバッファ用電源ライン７０は、３．３Ｖの電源ラインとされ、このタイプＡバッファ用電源ライン７０は、タイプＡバッファ４４，４５，４６、タイプＡ・３ステートバッファ４７、スイッチ４１，４２，４３に対する電力供給を行う。
また、タイプＢバッファ用電源ライン７１は、たとえば２．５Ｖの電源ラインとされ、このタイプＢバッファ用電源ライン７１は、タイプＢバッファ４８，４９，５０、タイプＢ・３ステートバッファ５１に対する電力供給を行う。
内部ロジック用電源ライン７２は、内部ロジック４０内の各回路部（インターフェースモジュール群２１やＰＬＬ部２４）やモード解釈部２５に動作電源電圧を供給するとともに、スイッチ５３，５４，５５，５６のスイッチング動作のための動作電源電圧の供給を行う。
モードバッファ用電源ライン７３は、バッファアンプ５２に動作電源電圧を供給する。
【０１６４】
なお、この例ではスイッチ４１、４２、４３にはタイプＡバッファ用電源ライン７０による動作電源電圧の供給が行われるが、これはスイッチ４１、４２，４３のスイッチング動作を可能とする電源電圧が供給されればよく、他の電源ラインからスイッチ４１、４２，４３の動作電源電圧を供給してもよい。
【０１６５】
各スイッチ４１，４２，４３，５３，５４，５５，５６は、タイプＡに対応するａ端子と、タイプＢに対応するｂ端子を切換可能な構成とされる。
そして各スイッチ４１，４２，４３，５３，５４，５５，５６はモード解釈部２５からのモード信号Ｓｍｄにより、接続端子を切り換える。
【０１６６】
たとえばモード信号ＳｍｄによりタイプＡに相当するメモリタイプが指示される場合は、各スイッチ４１，４２，４３，５３，５４，５５，５６はａ端子を選択する。これによって、ＩＯバッファ２２では、タイプＡバッファ４４，４５，４６、タイプＡ・３ステートバッファ４７が機能して各種信号の入出力を行うことになり、つまりタイプＡに相当するメモリタイプに応じた入出力バッファ動作が実現される。
【０１６７】
またモード信号ＳｍｄによりタイプＢに相当するメモリタイプが指示される場合は、各スイッチ４１，４２，４３，５３，５４，５５，５６はｂ端子を選択する。これによって、ＩＯバッファ２２では、タイプＢバッファ４８，４９，５０、タイプＢ・３ステートバッファ５１が機能して各種信号の入出力を行うことになり、つまりタイプＢに相当するメモリタイプに応じた入出力バッファ動作が実現される。
【０１６８】
なお、ここでは、タイプＡ、タイプＢとして、２つの電気特性タイプの切換というモデルで説明したが、実際には、搭載されるインターフェースモジュール２１の数や種類によってバッファ電気特性として切換を実行すべきタイプ数はより多数となることが想定される。
たとえば電源電圧や遅延特性の異なる電気特性タイプとして、タイプＣ、タイプＤ・・・というように多数のタイプが必要となる。その場合、各タイプに応じたバッファアンプが上記タイプＡ，Ｂと同様に搭載され、スイッチ４１，４２，４３，５３，５４，５５，５６により、それらが選択される構成とされればよい。
以降、図３９〜図４２で他の構成を述べるが、このようにより多数の電気特性タイプに対応するように構成を拡張的に考えるべきであることは同様である。
【０１６９】
続いてＩＯバッファ２２の他の構成例を図３８で説明する。なお、図３８と同一部分は同一符号を付して重複説明を避ける。
この図３９の例では、半導体メモリ装置１に外部から導入する電源ラインを３本としている。すなわちバッファ用電源ライン７４，モードバッファ用電源ライン７３、内部ロジック用電源ライン７２である。
【０１７０】
そしてバッファ用電源ライン７４は、スイッチ４１，４２，４３への電源ラインとされるとともに、電源ラインスイッチ５７によって、接続先がＡタイプ系とＢタイプ系に切り換えられるようにしている。
モード信号Ｓｍｄは、各スイッチ４１，４２，４３，５３，５４，５５，５６と、電源ラインスイッチ５７に供給される。
バッファ用電源ライン７４には、電子機器の回路基板に半導体メモリ装置１がマウントされる際、この半導体メモリ装置１がどのようなメモリタイプとして使用されるかに応じて、所定の電源電圧が供給される。
たとえばその電子機器において、半導体メモリ装置１をＳＤＲとして扱う場合、このバッファ用電源ライン７４は、回路基板配線によって３．３Ｖの電源ラインに固定接続されることになる。一方、たとえばその電子機器において、半導体メモリ装置１をＤＤＲとして扱う場合、このバッファ用電源ライン７４は、回路基板配線によって２．５Ｖの電源ラインに固定接続されることになる。
【０１７１】
そして、たとえばモード信号ＳｍｄによりタイプＡに相当するメモリタイプが指示される場合は、各スイッチ４１，４２，４３，５３，５４，５５，５６はａ端子を選択し、電源ラインスイッチ５７もａ端子を選択する。
この場合、バッファ用電源ライン７４は、３．３Ｖ電源ラインとされているため、タイプＡバッファ４４，４５，４６、タイプＡ・３ステートバッファ４７には３．３Ｖ電源電圧が供給される。従ってＩＯバッファ２２では、タイプＡバッファ４４，４５，４６、タイプＡ・３ステートバッファ４７が機能して各種信号の入出力を行うことになり、タイプＡに相当するメモリタイプに応じた入出力バッファ動作が実現される。
【０１７２】
またモード信号ＳｍｄによりタイプＢに相当するメモリタイプが指示される場合は、各スイッチ４１，４２，４３，５３，５４，５５，５６はｂ端子を選択し、電源ラインスイッチ５７もｂ端子を選択する。
この場合、バッファ用電源ライン７４は、２．５Ｖ電源ラインとされているため、タイプＢバッファ４８，４９，５０、タイプＢ・３ステートバッファ５１には２．５Ｖ電源電圧が供給される。従ってＩＯバッファ２２では、タイプＢバッファ４８，４９，５０、タイプＢ・３ステートバッファ５１が機能して各種信号の入出力を行うことになり、タイプＢに相当するメモリタイプに応じた入出力バッファ動作が実現される。
【０１７３】
続いて図４０の例を説明する。
この図４０の例は、半導体メモリ装置１に外部から導入する電源ラインを、共通電源ライン７６のみとしている。そしてＩＯバッファ２２内にＤＣ／ＤＣコンバータ（ＤＤＣ）５８が設けられている。
ＤＣ／ＤＣコンバータ５８は、共通電源ライン７６からの電源電圧に対して電圧変換を行い、各電源ラインにそれぞれ所定電圧の供給を行う。
すなわちＤＣ／ＤＣコンバータ５８は、スイッチ用電源ライン７５により、スイッチ４１、４２，４３に対する電源電圧の供給を行う。
またＤＣ／ＤＣコンバータ５８は、タイプＡバッファ用電源ライン７０により、タイプＡバッファ４４，４５，４６、タイプＡ・３ステートバッファ４７に対する３．３Ｖの電源電圧の供給を行う。
またＤＣ／ＤＣコンバータ５８は、タイプＢバッファ用電源ライン７１により、タイプＢバッファ４８，４９，５０、タイプＢ・３ステートバッファ５１に対する２．５Ｖの電源電圧の供給を行う。
またＤＣ／ＤＣコンバータ５８は、モードバッファ用電源ライン７３により、バッファアンプ５２に対する電源電圧の供給を行う。
またＤＣ／ＤＣコンバータ５８は、内部ロジック用電源ライン７２により、内部ロジック４０、スイッチ５３，５４，５５，５６、モード解釈部２５に対する電源電圧の供給を行う。
【０１７４】
モード解釈部２５からのモード信号Ｓｍｄは、各スイッチ４１，４２，４３，５３，５４，５５，５６と、ＤＣ／ＤＣコンバータ５８に供給される。ＤＣ／ＤＣコンバータ５８は、タイプＡバッファ用電源ライン７０への電源電圧出力と、タイプＢバッファ用電源ライン７１への電源電圧出力を、モード信号Ｓｍｄに応じて選択的に実行する。
【０１７５】
そして、たとえばモード信号ＳｍｄによりタイプＡに相当するメモリタイプが指示される場合は、各スイッチ４１，４２，４３，５３，５４，５５，５６はａ端子を選択し、またＤＣ／ＤＣコンバータ５８は、スイッチ用電源ライン７５、モードバッファ用電源ライン７３、内部ロジック用電源ライン７２への各動作電源電圧の供給を行い、タイプＡバッファ用電源ライン７０への３．３Ｖの電源電圧の供給を行う。
従ってＩＯバッファ２２では、タイプＡバッファ４４，４５，４６、タイプＡ・３ステートバッファ４７が機能して各種信号の入出力を行うことになり、タイプＡに相当するメモリタイプに応じた入出力バッファ動作が実現される。
【０１７６】
またモード信号ＳｍｄによりタイプＢに相当するメモリタイプが指示される場合は、各スイッチ４１，４２，４３，５３，５４，５５，５６はｂ端子を選択し、またＤＣ／ＤＣコンバータ５８は、スイッチ用電源ライン７５、モードバッファ用電源ライン７３、内部ロジック用電源ライン７２への各動作電源電圧の供給を行い、タイプＢバッファ用電源ライン７１への２．５Ｖの電源電圧の供給を行う。
従ってＩＯバッファ２２では、タイプＢバッファ４８，４９，５０、タイプＢ・３ステートバッファ５１が機能して各種信号の入出力を行うことになり、タイプＢに相当するメモリタイプに応じた入出力バッファ動作が実現される。
【０１７７】
次に図４１の例を説明する。ただし、この図４１の例は、ＩＯバッファ２２についてはモード信号Ｓｍｄによる内部的な切換を行わない構成例である。
この場合、ＩＯバッファ２２には、入力系として、共通バッファ８１が設けられる。また出力系として、共通バッファ８２が設けられる。また双方向系として、共通バッファ８３と共通３ステートバッファ８４が設けられる。
共通バッファ８１，８２，８３および共通３ステートバッファ８４は、印加電圧にて電圧レンジも遅延も許容できるバッファアンプである。
【０１７８】
そして半導体メモリ装置１に外部から導入する電源ラインは、バッファ用電源ライン７４，モードバッファ用電源ライン７３、内部ロジック用電源ライン７２の３本である。
バッファ用電源ライン７４は、共通バッファ８１，８２，８３および共通３ステートバッファ８４に電力供給を行う電源ラインとして形成される。
内部ロジック用電源ライン７２は、内部ロジック４０内の各部と、モード解釈部２５に電力供給を行う電源ラインとして形成される。
モードバッファ用電源ライン７３は、バッファアンプ５２に電力供給を行う電源ラインとして形成される。
【０１７９】
バッファ用電源ライン７４には、電子機器の回路基板に半導体メモリ装置１がマウントされる際、この半導体メモリ装置１がどのようなメモリタイプとして使用されるかに応じて、所定の電源電圧が供給される。
たとえばその電子機器において、半導体メモリ装置１をＳＤＲとして扱う場合、このバッファ用電源ライン７４は、回路基板配線によって３．３Ｖの電源ラインに固定接続されることになる。
一方、たとえばその電子機器において、半導体メモリ装置１をＤＤＲとして扱う場合、このバッファ用電源ライン７４は、回路基板配線によって２．５Ｖの電源ラインに固定接続されることになる。
【０１８０】
この構成の場合、ＩＯバッファ２２は、モード解釈部２５からのモード信号Ｓｍｄに基づく切換動作を行う必要はない。モード信号Ｓｍｄによる切換動作は、内部ロジック４０内のセレクタ２３およびＰＬＬ部２４において行われることになる。
たとえば半導体メモリ装置１をＳＤＲとして扱う場合、バッファ用電源ライン７４は３．３Ｖの電源ラインとされ、共通バッファ８１，８２，８３および共通３ステートバッファ８４が３．３Ｖの電源電圧で動作する。
またたとえば、半導体メモリ装置１をＤＤＲとして扱う場合、バッファ用電源ライン７４は２．５Ｖの電源ラインとされ、共通バッファ８１，８２，８３および共通３ステートバッファ８４が２．５Ｖの電源電圧で動作する。
【０１８１】
次に図４２の例を説明する。
この例は、上記図４１と同様に共通バッファ８１，８２，８３および共通３ステートバッファ８４を備えるものであるが、半導体メモリ装置１に外部から導入する電源ラインは、共通電源ライン７６のみとする。そしてＩＯバッファ２２内にＤＣ／ＤＣコンバータ８５が設けられている。
ＤＣ／ＤＣコンバータ８５は、共通電源ライン７６からの電源電圧に対して電圧変換を行い、各電源ラインにそれぞれ所定電圧の電力供給を行う。
すなわち、ＤＣ／ＤＣコンバータ８５は、バッファ用電源ライン７４により、共通バッファ８１，８２，８３および共通３ステートバッファ８４に対する電源電圧の供給を行う。
また、ＤＣ／ＤＣコンバータ８５は、モードバッファ用電源ライン７３により、バッファアンプ５２に対する電源電圧の供給を行う。
また、ＤＣ／ＤＣコンバータ８５は、内部ロジック用電源ライン７２により、内部ロジック４０、モード解釈部２５に対する電源電圧の供給を行う。
【０１８２】
モード解釈部２５からのモード信号Ｓｍｄは、ＩＯバッファ２２内においてはＤＣ／ＤＣコンバータ８５に供給される。ＤＣ／ＤＣコンバータ８５は、バッファ用電源ライン７４へ供給する電源電圧を、モード信号Ｓｍｄに応じて切り換える。
【０１８３】
たとえばモード信号ＳｍｄによりＳＤＲモードが指示される場合は、ＤＣ／ＤＣコンバータ８５は、モードバッファ用電源ライン７３、内部ロジック用電源ライン７２への各動作電源電圧の供給を行うとともに、バッファ用電源ライン７４へ印加する電源電圧を３．３Ｖとする。
これにより共通バッファ８１，８２，８３および共通３ステートバッファ８４が、ＳＤＲに応じた入出力バッファ動作を行う。
【０１８４】
またたとえばモード信号ＳｍｄによりＤＤＲモードが指示される場合は、ＤＣ／ＤＣコンバータ８５は、モードバッファ用電源ライン７３、内部ロジック用電源ライン７２への各動作電源電圧の供給を行うとともに、バッファ用電源ライン７４へ印加する電源電圧を２．５Ｖとする。
これにより共通バッファ８１，８２，８３および共通３ステートバッファ８４が、ＤＤＲに応じた入出力バッファ動作を行う。
【０１８５】
以上、ＩＯバッファ２２としては図３８〜図４２のような構成を採ることで、各モード（メモリタイプ）に応じた入出力バッファ動作を実行できることになる。
【０１８６】
［６．半導体メモリ装置の他の構成例］
本実施の形態の半導体メモリ装置１の構成を図２に示したが、半導体メモリ装置１としては、他の構成例も考えられる。図４３に他の構成例を例示する。なお、図２と同一部分は同一符号を付し、説明を省略する。
【０１８７】
図４３の構成例は、各インターフェースモジュール２１１−０〜２１１−ｎ、２１−２，２１−３，２１−４のそれぞれに対応するように専用のＩＯバッファを設ける用にした例である。
すなわち、ＳＤＲ−ＩＦモジュール２１１−０用のＩＯバッファ２２ａ、ＤＤＲ−ＩＦモジュー２１１−１用のＩＯバッファ２２ｂ、ＤＤＲ２−ＩＦモジュール２１１−２用のＩＯバッファ２２ｃ、ＤＤＲ（ｎ）−ＩＦモジュール２１１−ｎ用のＩＯバッファ２２ｄ、ＳＲＡＭ−ＩＦモジュール２１−２用のＩＯバッファ２２ｅ、ＤＰＲＡＭ−ＩＦモジュール２１−３用のＩＯバッファ２２ｆ、ＦＩＦＯ−ＩＦモジュール２１−４用のＩＯバッファ２２ｇが設けられる。
また、システムクロックＣＬＫに対応する入力バッファ２２ｈが設けられ、システムクロックＣＬＫは入力バッファ２２ｈを介してＰＬＬ部２４に供給される。
またモード指示信号Ｍｄに対応する入力バッファ２２ｉが設けられ、モード指示信号Ｍｄは入力バッファ２２ｉを介してモード解釈部２５に供給される。
【０１８８】
この場合、ＩＯバッファ２２ａ〜２２ｇは、それぞれ対応するインターフェースモジュール２１１−０〜２１１−ｎ、２１−２，２１−３，２１−４に応じた専用の入出力信号系やバッファアンプ、および接続端子を有する。
たとえばＳＤＲ−ＩＦモジュール２１１−０に対応するＩＯバッファ２２ａは、コマンドＣＭＤの入力端子および入力バッファと、データ入力ＤＱｉｎについての入力端子および入力バッファと、データ出力ＤＱｏｕｔについての出力端子および出力バッファを有する。もちろんＩＯバッファ２２ａ内の各バッファは、ＳＤＲに応じた電気特性とされる。
またたとえばＤＤＲ−ＩＦモジュール２１１−１に対応するＩＯバッファ２２ｂは、コマンドＣＭＤの入力端子および入力バッファと、データ入力ＤＱｉｎについての入力端子および入力バッファと、データ出力ＤＱｏｕｔについての出力端子および出力バッファと、データストローブ信号ＤＱＳについての入出力端子および入出力バッファを有する。もちろんＩＯバッファ２２ｂ内の各バッファは、ＤＤＲに応じた電気特性とされる。
【０１８９】
このような構成の場合、この半導体メモリ装置１を電子機器の回路基板にマウントするにあたっては、半導体メモリ装置１をどのメモリタイプで用いるかに応じて、メモリコントローラ１００と接続するＩＯバッファを、ＩＯバッファ２２ａ〜２２ｇのうちから選択することになる。
たとえば、その電子機器において半導体メモリ装置１をＤＤＲとして使用する場合、ＩＯバッファ２２ｂの端子がメモリコントローラ１００と接続されるように、たとえば基板配線の設計を行う。すると、その場合図４４に示すように、ＩＯバッファ２２ｂを介してメモリコントローラ１００ａとＤＤＲ−ＩＦモジュール２１１−１の間で各種信号の入出力が行われる状態となる。このとき他のＩＯバッファ２２ａ、２２ｃ〜２２ｇは使用されない。
当然、モード指示信号ＭｄはＤＤＲモードを示す信号とされ、モード解釈部２５はＤＤＲモードとしてのモード信号ＳｍｄをＰＬＬ部２４に与える。これによりＰＬＬ部２４はＤＤＲ−ＩＦモジュール２１１−１に処理クロック群を与えてＤＤＲ−ＩＦモジュール２１１−１を機能させるとともに、他のインターフェースモジュール２１１−０，２１１−ｎ、２１−２〜２１−４についてはクロック供給を停止し、動作オフ状態とさせる。
これにより、半導体メモリ装置１はＤＤＲとして機能する。
そしてこの構成の場合、図２で示したセレクタ２３は不要となる。
【０１９０】
なお、ＩＯバッファ２２ａ〜２２ｇの電源供給構成によっては、モード信号Ｓｍｄにより、ＩＯバッファ２２ｂに、たとえば２．５Ｖのバッファ動作電源が供給されるようにする。あるいはＩＯバッファ２２ａ〜２２ｇに共通の電源ラインが形成されている場合、基板設計により、その電源ラインが、２．５Ｖ系の電源ラインに接続されるようにすればよい。
【０１９１】
なお、図４３および図４４は、図２の構成に対応した他の構成例ではあるが、図６の構成に対応する同様の他の構成例として図４５および図４６に示すように構成することも可能であることはいうまでもない。なお、基本的な概念は図４３および図４４の場合と同様であることから、その詳細な説明は省略する。
【０１９２】
以上、実施の形態について説明してきたが、実施の形態の半導体メモリ装置１を用いることで、回路規模の簡略化を実現し、消費電力の増大を抑止しつつ、各種のメモリタイプのメモリとして使用でき、しかも、本装置のデータ幅以下のデータが入力された場合も対応可能となり、また、機器製造や設計の効率化や、製造の安定化を実現できる。そして、Ｉ／Ｏ幅の広いマルチＩＦメモリ装置として構成されることから、基板上のメモリ員数を減らすことができる。
また、異なるＩＦでメモリに蓄積された内容をやり取りする場合、１つのメモリ装置で行うことができる。
たとえばあるメモリタイプのメモリを搭載している電子機器において、そのメモリタイプのメモリの供給が不安定になった場合、そのメモリを半導体メモリ装置１に置き換え、それまでのメモリと同様の動作を実行させることで、メモリ制御回路や周辺回路の設計変更なしに、引き続き機器製造を継続できる。
また、新規に電子機器の設計を行う場合には、搭載するメモリチップとして半導体メモリ装置１を採用することで、自由度の高い設計や効率的な設計が可能となり、また将来メモリ自体の仕様変更（メモリタイプの変更）を行いたい場合にも容易に対応できることになる。
【０１９３】
なお、本発明の半導体メモリ装置は実施の形態の構成に限定されるものではなく、更なる変形例は各種考えられる。
搭載するインターフェースモジュールは、少なくとも２つ以上であり、少なくとも２種類以上のメモリタイプとして機能できるようにすればよい。
【図面の簡単な説明】
【０１９４】
【図１】本発明の実施の形態に係る半導体メモリ装置の基本的な概略構成についての説明図である。
【図２】本実施の形態に係る半導体メモリ装置の具体的な回路構成例を示す図である。
【図３】本実施の形態に係るＤＲＡＭ−ＩＦモジュール群の構成例を示すブロック図である。
【図４】４はＳＤＲＡＭの状態遷移図である。
【図５】ＤＤＲ−ＳＤＲＡＭの状態遷移図である。
【図６】共通シーケンス部と専用モジュール部に分けずにここのＩＦモジュールを設けた半導体メモリ装置の構成例を示す図である。
【図７】共通シーケンス部と専用モジュール部を設けたＤＲＡＭ−ＩＦモジュール群の状態遷移を示す図である。
【図８】実施の形態の半導体メモリ装置の動作状態の一例の説明図である。
【図９】初期化の状態遷移を説明するための図である。
【図１０】書き込みの状態遷移を説明するための図である。
【図１１】オートプリチャージ付き書き込みの状態遷移を説明するための図である。
【図１２】読み出しの状態遷移を説明するための図である。
【図１３】オートプリチャージ付き読み出しの状態遷移を説明するための図である。
【図１４】オートリフレッシュの状態遷移について説明するための図である。
【図１５】本実施形態に係る適応的変換器（Adaptive Converter）の構成例を示すブロック図である。
【図１６】本実施形態に係る適応的変換器の第１例における書き込み動作を説明するための図である。
【図１７】本実施形態に係る適応的変換器の第１例における読み出し動作を説明するための図である。
【図１８】本実施形態に係る適応的変換器の第２例におけるデータマスク有りの場合の書き込み動作を説明するための図である。
【図１９】本実施形態に係る適応的変換器の第２例におけるデータマスク無しの場合の書き込み動作を説明するための図である。
【図２０】本実施形態に係る適応的変換器の第２例における読み出し動作を説明するための図である。
【図２１】本実施形態に係る適応的変換器の第３例における変換後の書き込み、読み出しパターンを示す図である。
【図２２】本実施形態に係る適応的変換器の第３例におけるアドレス変換テーブルの一例を示す図である。
【図２３】本実施形態に係る適応的変換器の第３例における読み出すアドレスについて示す図である。
【図２４】本実施形態に係る適応的変換器の第３例における書き込み動作を説明するための図である。
【図２５】本実施形態に係る適応的変換器の第３例における連続アドレス読み出し動作を説明するための図である。
【図２６】本実施形態に係る適応的変換器の第３例における単発アドレス読み出し動作を説明するための図である。
【図２７】メモリ員数を減らす半導体メモリ装置（マルチＩＦメモリ装置）の第１例を説明するための図である。
【図２８】メモリ員数を減らす半導体メモリ装置（マルチＩＦメモリ装置）の第２例を説明するための図である。
【図２９】第２例に対応する適応的変換器とＲＡＭアレイとの関係を示す図である。
【図３０】第２例のタイミングチャートの一例を示す図である。
【図３１】メモリ員数を減らす半導体メモリ装置（マルチＩＦメモリ装置）の第３例を説明するための図である。
【図３２】ＳＤＲのリード／ライトサイクルタイミングの説明図である。
【図３３】ＤＤＲのリード／ライトサイクルタイミングの説明図である。
【図３４】実施の形態のＳＤＲ−ＩＦモジュール機能時の動作の説明図である。
【図３５】実施の形態のＤＤＲ−ＩＦモジュール機能時の動作の説明図である。
【図３６】実施の形態のＰＬＬ部のモード動作の説明図である。
【図３７】実施の形態のセレクタのモード動作の説明図である。
【図３８】実施の形態のＩＯバッファのモード動作の説明図である。
【図３９】実施の形態のＩＯバッファのモード動作の説明図である。
【図４０】実施の形態のＩＯバッファのモード動作の説明図である。
【図４１】実施の形態のＩＯバッファのモード動作の説明図である。
【図４２】実施の形態のＩＯバッファのモード動作の説明図である。
【図４３】実施の形態の半導体メモリ装置の他の構成例のブロック図である。
【図４４】実施の形態の半導体メモリ装置の他の構成例の動作状態の説明図である。
【図４５】実施の形態の半導体メモリ装置のさらに他の構成例のブロック図である。
【図４６】実施の形態の半導体メモリ装置のさらに他の構成例の動作状態の説明図である。
【符号の説明】
【０１９５】
１，１Ａ・・・半導体メモリ装置、２・・・インターフェース部、３・・・メモリアレイ部、２１・・・インターフェースモジュール群、２１−１・・・ＤＲＡＭ−インターフェース（ＩＦ）モジュール群、２１０・・・共通シーケンス部、２１０１・・・コマンド検出部、２１０２・・・共通状態遷移部、２１０３・・・スイッチ群、２１１・・・専用モジュール部、２１１−０，２１ａ・・・ＳＤＲ−ＩＦモジュール、２１１−１，２１ｂ・・・ＤＤＲ−ＩＦモジュール、２１１−２，２１ｃ・・・ＤＤＲ２−ＩＦモジュール、２１１−ｎ，２１ｅ・・・ＤＤＲ（ｎ）−ＩＦモジュール、２１−２，２１ｆ・・・ＳＲＡＭ−ＩＦモジュール、２１−３，２１ｇ・・・ＤＰＲＡＭ−ＩＦモジュール、２１−４，２１ｈ・・・ＦＩＦＯ−ＩＦモジュール、２２・・・ＩＯバッファ、２３・・・セレクタ、２４・・・ＰＬＬ部、２５・・・モード解釈部、３０・・・ＲＡＭアレイ、３１・・・適応的変換器（Adaptive Converter）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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