發(fā)布時間：2017-12-28 07:25

  本文關鍵詞：超低壓抗輻射SRAM設計　出處：《哈爾濱工業(yè)大學》2014年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：在眾多存儲器中，由于靜態(tài)隨機存儲器（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還可以與標準的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（single event upset, SEU），，因此，必需考慮如何降低SRAM的功耗以及提高其可靠性。 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用領域，甚至是航空電子領域。為了提高SRAM抗單粒子翻轉(zhuǎn)的能力，本設計采用雙互鎖存儲單元（Dual Interlocked storage Cell, DICE），該結(jié)構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。 本文設計的64×8位的SRAM是基于SIMC180nm 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150mV的低壓下依然可以正常工作。最后對整個存儲器的性能進行了仿真，結(jié)果顯示，本文設計的存儲器可以在很低的電壓下工作，并且有很低的功耗，當電源電壓為300mV時，存儲器的最大工作頻率為180KHz，此時的功耗為0.208μW，當電源電壓為500mV時，存儲器的最大工作頻率為9.62MHz，此時的功耗為13.98μW。本文設計的存儲器即解決了單粒子翻轉(zhuǎn)問題，又做到了超低功耗設計。
[Abstract]:In many memory, Static Random Access Memory (SRAM) plays a decisive role in memory because of its good reliability, fast speed and low power consumption. At the same time, SRAM can also be compatible with the standard CMOS process, while other memory needs special manufacturing processes. Because SRAM occupies a large area in microprocessor and chip system, single event upset (SEU) is easy to happen in radiation environment. Therefore, we must consider how to reduce SRAM power consumption and improve its reliability.
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TP333

【參考文獻】

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1 郭天雷;趙發(fā)展;劉剛;李多力;李晶;趙立新;周小茵;海潮和;韓鄭生;;總劑量輻照加固的PDSOI CMOS 64k靜態(tài)隨機存儲器(英文)[J];半導體學報;2007年08期

本文編號：1345127