一種低功耗高穩(wěn)定的九管SRAM單元設(shè)計.pdf

1、低功耗和高穩(wěn)定性已經(jīng)成為SRAM設(shè)計中的兩大中心主題。為降低功耗已提出多種不同的技術(shù)。其中電源電壓對于減小SRAM存儲陣列的總功耗有很大影響，這是因為動態(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態(tài)功耗。而且也可呈指數(shù)級地減小漏電流，從而降低其靜態(tài)功耗。但隨著電壓的減小，SRAM的穩(wěn)定性將會變差。另一方面，隨著工藝尺寸的減小，SRAM存儲單元對工藝波動的靈敏度將會增加。低電壓和工藝波動共同作用導(dǎo)致存儲器失效增加。傳統(tǒng)6管單元中存

2、在著讀穩(wěn)定性和寫能力的沖突問題，因而改善其中的一個因子將會影響到另一個。6管單元在讀操作期間，內(nèi)部存儲點是直接通過存取管被外部位線訪問的，因而內(nèi)部數(shù)據(jù)易受到外部噪聲的影響。除此之外，6管單元在讀操作時在存取管和下拉管間還存在著分壓問題，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，并對存儲器的分類和特點作了簡要的歸納，通過調(diào)研近年來國內(nèi)外對于低功耗和高穩(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SRAM的幾種傳統(tǒng)存儲單元結(jié)構(gòu)的工作原理和優(yōu)缺點作了詳細(xì)的介紹和分析，最后提出了本論文設(shè)計的新型9管SRAM存儲單元。該存儲單元采用了單位線來進行讀寫操作。所提出的9管單元通過切斷反相器對的正反饋回路來增強它的寫能力，通過使用一個單獨的讀端口來增加它的讀穩(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)定性和寫能力沖突的問題。此外，由于它使用單條位線來進行讀寫操作，這能顯著地減小讀寫功耗。在1.2V電壓下使用SMIC65