高速、低功耗SRAM分析與設(shè)計(jì).pdf

1、隨著微電子技術(shù)的不斷發(fā)展，存儲(chǔ)器呈現(xiàn)出高集成度、快速、低功耗的發(fā)展趨勢(shì)。靜態(tài)隨機(jī)讀寫存儲(chǔ)器(SRAM)作為存儲(chǔ)器大家庭中的一員，近年來得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。它作為半導(dǎo)體存儲(chǔ)器中不可缺少的一類產(chǎn)品，在計(jì)算機(jī)、通信等高速數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。資料顯示，存儲(chǔ)器市場(chǎng)占目前整個(gè)半導(dǎo)體市場(chǎng)的35％，而靜態(tài)隨機(jī)讀寫存儲(chǔ)器則占各種存儲(chǔ)器總額的15％左右，并且隨著技術(shù)的改進(jìn)和工藝的進(jìn)步，每年以10％的速度遞增。因此，對(duì)靜態(tài)隨機(jī)讀寫存儲(chǔ)器的深入研究具

2、有深遠(yuǎn)的意義。 靜態(tài)隨機(jī)讀寫存儲(chǔ)器的存取速度由地址輸入到數(shù)據(jù)輸出的關(guān)鍵路徑?jīng)Q定；關(guān)鍵路徑主要包括地址緩沖、譯碼器、存儲(chǔ)單元、靈敏放大器和輸出緩沖電路等。存儲(chǔ)單元是存儲(chǔ)器的核心部分，結(jié)構(gòu)相對(duì)固定，其性能往往由當(dāng)前的工藝水平?jīng)Q定。所以，在靜態(tài)存儲(chǔ)器的設(shè)計(jì)過程中，更注重的是通過對(duì)譯碼器、靈敏放大器等外圍關(guān)鍵電路的優(yōu)化設(shè)計(jì)來提高存儲(chǔ)器的性能。對(duì)SRAM的設(shè)計(jì)一般要在速度、面積、功耗三者之間反復(fù)權(quán)衡，力求達(dá)到一個(gè)最佳值。 本文設(shè)計(jì)

3、了一款256Kb的靜態(tài)隨機(jī)讀寫存儲(chǔ)器。首先介紹了該靜態(tài)隨機(jī)讀寫存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)和工作原理，重點(diǎn)放在存儲(chǔ)單元、譯碼器、靈敏放大器、分級(jí)位線結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上。通過分析影響存儲(chǔ)器速度和功耗的原因，提出了相應(yīng)的優(yōu)化措施，以通過對(duì)外圍電路結(jié)構(gòu)的改進(jìn)而改善整個(gè)存儲(chǔ)器的性能。最后，在0.25 μ m CMOS標(biāo)準(zhǔn)工藝條件下，系統(tǒng)通過Hspice和Hsim進(jìn)行模擬。仿真結(jié)果顯示：在典型的工作條件下(V<,DD>=2.5v，T=25℃)，數(shù)據(jù)存取時(shí)間小于12ns