本文關(guān)鍵詞：適應(yīng)于動態(tài)電壓頻率調(diào)整的抗輻照SRAM設(shè)計　出處：《微電子學(xué)與計算機》2017年04期 　論文類型：期刊論文

  更多相關(guān)文章： SRAM DICE單元 動態(tài)電壓頻率調(diào)整 防輻照 低功耗

【摘要】：動態(tài)電壓頻率調(diào)整(Dynamic Voltage Frequency Scaling,DVFS)可以使系統(tǒng)在高電壓工作時獲得高性能,在低電壓工作時降低系統(tǒng)功耗,它要求電路能夠從正常電壓一直到亞閾值區(qū)范圍內(nèi)均能正常工作.抗輻照DVFSSRAM的設(shè)計面臨著低壓工作穩(wěn)定性及工藝、電壓、溫度偏差(Process,Voltage,Temperature,PVT)的嚴重影響.本文針對以上問題,設(shè)計了一款適應(yīng)于DVFS應(yīng)用的抗輻照靜態(tài)隨機存儲器(Static Random Access Memory,SRAM).提出了新型抗輻照DICE單元結(jié)構(gòu),其讀噪聲容限相對于原有DICE單元有大幅提升.同時,針對常規(guī)分級位線結(jié)構(gòu)時序控制電路存在的問題,提出了改進型復(fù)制列技術(shù),增強了SRAM存儲體在不同PVT環(huán)境下工作的穩(wěn)定性.對SRAM存儲體進行了電路設(shè)計及版圖設(shè)計,后仿真結(jié)果表明,設(shè)計的512bit SRAM存儲體可在0.6V~1.8V電源電壓下正常工作.在1.8V下,SRAM的存取速度為5.1ns,功耗為1.8mW;在0.6V電壓下,SRAM的存取速度為93.5ns,功耗為14.63μW,比1.8 V電源工作時的功耗降低了約100倍.另外,設(shè)計的SRAM對寬度為300ps以下的單粒子瞬態(tài)脈沖具有濾除能力,對單粒子翻轉(zhuǎn)效應(yīng)有良好的抵抗能力.
[Abstract]:Dynamic Voltage Frequency scaling can enable the system to achieve high performance when operating at high voltage. The power consumption of the system is reduced when working at low voltage. It requires that the circuit can work normally from the normal voltage to the sub-threshold region. The design of the anti-irradiation DVFSSRAM is faced with the low voltage operation stability and process voltage. This paper aims at the above problems. A static Random Access Memory is designed for DVFS applications. A novel irradiation-resistant DICE cell structure is proposed, the read noise tolerance of which is greatly improved compared with the original DICE unit. At the same time. In order to solve the problems existing in the sequential control circuit of the conventional hierarchical bit line structure, an improved replica sequence technique is proposed. The stability of SRAM storage under different PVT environment is enhanced. The circuit design and layout design of SRAM storage are carried out, and the simulation results show that. The designed 512bit SRAM memory can work normally at the voltage of 0.6V / 1.8V, and the access speed is 5.1nsand the power consumption is 1.8mW at 1.8V; At 0.6 V voltage, the access speed of SRAM is 93.5nsand the power consumption is 14.63 渭 W, which is about 100 times lower than the power consumption of 1.8 V power supply. The designed SRAM has the ability to filter the single particle transient pulse with width less than 300ps and has good resistance to the single particle flip effect.
【作者單位】： 西安交通大學(xué)微電子學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(61271089) 陜西省重點創(chuàng)新團隊項目(2013KCT-03)
【分類號】：TP333;TN402
【正文快照】： 1引言當(dāng)集成電路工作在輻射環(huán)境中時,會受到質(zhì)子、中子及α粒子等高能粒子的輻射干擾.隨著電路敏感節(jié)點存儲電荷數(shù)量的減少和電路單元排列密度的增加,單粒子效應(yīng)對電路的影響越來越嚴重.在單粒子效應(yīng)的“軟錯誤”中,單粒子翻轉(zhuǎn)效應(yīng)(Single E-vent Upset,SEU)和單粒子瞬態(tài)(Sing

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本文編號：1424975