一種低功耗高穩(wěn)定的九管SRAM單元設(shè)計(jì).pdf

1、低功耗和高穩(wěn)定性已經(jīng)成為SRAM設(shè)計(jì)中的兩大中心主題。為降低功耗已提出多種不同的技術(shù)。其中電源電壓對(duì)于減小SRAM存儲(chǔ)陣列的總功耗有很大影響，這是因?yàn)閯?dòng)態(tài)功耗是電壓的平方函數(shù)，減小電源電壓可以極大地降低動(dòng)態(tài)功耗。而且也可呈指數(shù)級(jí)地減小漏電流，從而降低其靜態(tài)功耗。但隨著電壓的減小，SRAM的穩(wěn)定性將會(huì)變差。另一方面，隨著工藝尺寸的減小，SRAM存儲(chǔ)單元對(duì)工藝波動(dòng)的靈敏度將會(huì)增加。低電壓和工藝波動(dòng)共同作用導(dǎo)致存儲(chǔ)器失效增加。傳統(tǒng)6管單元中存

2、在著讀穩(wěn)定性和寫(xiě)能力的沖突問(wèn)題，因而改善其中的一個(gè)因子將會(huì)影響到另一個(gè)。6管單元在讀操作期間，內(nèi)部存儲(chǔ)點(diǎn)是直接通過(guò)存取管被外部位線訪問(wèn)的，因而內(nèi)部數(shù)據(jù)易受到外部噪聲的影響。除此之外，6管單元在讀操作時(shí)在存取管和下拉管間還存在著分壓?jiǎn)栴}，這些都導(dǎo)致了6管單元的穩(wěn)定性較差。
　　本文首先介紹了論文的研究背景和意義，并對(duì)存儲(chǔ)器的分類(lèi)和特點(diǎn)作了簡(jiǎn)要的歸納，通過(guò)調(diào)研近年來(lái)國(guó)內(nèi)外對(duì)于低功耗和高穩(wěn)定SRAM的研究現(xiàn)狀，提出了本文的主要的研究工作

3、。其次對(duì)SRAM的幾種傳統(tǒng)存儲(chǔ)單元結(jié)構(gòu)的工作原理和優(yōu)缺點(diǎn)作了詳細(xì)的介紹和分析，最后提出了本論文設(shè)計(jì)的新型9管SRAM存儲(chǔ)單元。該存儲(chǔ)單元采用了單位線來(lái)進(jìn)行讀寫(xiě)操作。所提出的9管單元通過(guò)切斷反相器對(duì)的正反饋回路來(lái)增強(qiáng)它的寫(xiě)能力，通過(guò)使用一個(gè)單獨(dú)的讀端口來(lái)增加它的讀穩(wěn)定性。因此，該9管單元可以消除存在于傳統(tǒng)6管單元中的讀穩(wěn)定性和寫(xiě)能力沖突的問(wèn)題。此外，由于它使用單條位線來(lái)進(jìn)行讀寫(xiě)操作，這能顯著地減小讀寫(xiě)功耗。在1.2V電壓下使用SMIC65