超低壓抗輻射SRAM設(shè)計.pdf

1、在眾多存儲器中，由于靜態(tài)隨機(jī)存儲器（Static Random Access Memory, SRAM）具有可靠性好、速度快、功耗小的特性，使其在存儲器中占有舉足輕重的地位。同時SRAM還可以與標(biāo)準(zhǔn)的CMOS工藝兼容，而其他的存儲器則需要特殊的制造工藝。由于SRAM在微處理器和片上系統(tǒng)中占據(jù)了很大面積，同時在輻射環(huán)境中很容易發(fā)生單粒子翻轉(zhuǎn)效應(yīng)（single event upset,SEU），因此，必需考慮如何降低SRAM的功耗以及提高其

2、可靠性。
　　降低電壓是最有效的低功耗方法，因為它可以同時降低動態(tài)功耗和靜態(tài)功耗。本文設(shè)計的存儲器工作電壓降低到閾值電壓以下，即亞閾值工作模式，從而獲得超低功耗的特點，亞閾值電路有很廣的應(yīng)用領(lǐng)域，甚至是航空電子領(lǐng)域。為了提高SRAM抗單粒子翻轉(zhuǎn)的能力，本設(shè)計采用雙互鎖存儲單元（Dual Interlocked storage Cell,DICE），該結(jié)構(gòu)不僅可以抗單粒子翻轉(zhuǎn)，同時可以提高存儲單元的靜態(tài)噪聲容限。
　　本文設(shè)計

3、的64×8位的SRAM是基于SIMC180 nm CMOS工藝。經(jīng)過仿真，該存儲器可以在亞閾值條件下工作，同時可以抗單粒子翻轉(zhuǎn)。存儲單元在150 mV的低壓下依然可以正常工作。最后對整個存儲器的性能進(jìn)行了仿真，結(jié)果顯示，本文設(shè)計的存儲器可以在很低的電壓下工作，并且有很低的功耗，當(dāng)電源電壓為300 mV時，存儲器的最大工作頻率為180 KHz，此時的功耗為0.208μW，當(dāng)電源電壓為500 mV時，存儲器的最大工作頻率為9.62 MHz，