【摘要】：為了延長(zhǎng)抗輻照靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器雙向互鎖存儲(chǔ)單元(DICE)電路的使用時(shí)限,得到偏置溫度不穩(wěn)定性效應(yīng)(BTI)老化效應(yīng)對(duì)DICE單元性能的具體影響,提出抗老化設(shè)計(jì)方案.通過SPICE仿真實(shí)驗(yàn),分析DICE單元的老化特性,發(fā)現(xiàn)因老化加重的讀干擾和半選擇干擾是影響DICE結(jié)構(gòu)的SRAM單元穩(wěn)定性和壽命的主要原因.針對(duì)DICE單元抗輻照結(jié)構(gòu)的特性,提出新的DICE單元讀寫端口結(jié)構(gòu).通過在組成讀寫端口的4個(gè)晶體管之間加入額外的控制晶體管,阻斷了DICE單元存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)相連的路徑,消除了讀干擾和半選擇干擾的影響,避免了單元的讀故障和半選擇故障的出現(xiàn).改進(jìn)后的DICE單元在讀狀態(tài)和半選擇狀態(tài)時(shí)的抗輻照能力與改進(jìn)前相比得到了提升.通過仿真實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了改進(jìn)后DICE單元的功能正確性和抗老化有效性,直接減少了DICE單元經(jīng)過108 s老化后22.6%的讀失效率.
[Abstract]:In order to prolong the service time of (DICE) circuit in bidirectional interlocked memory cell of radiation-resistant static random access memory (RAM), the specific effect of bias temperature instability effect (BTI) aging effect on the performance of DICE cell is obtained, and an anti-aging design scheme is proposed. Through SPICE simulation experiment, the aging characteristics of DICE unit are analyzed. It is found that the reading interference and semi-selective interference due to aging are the main reasons that affect the stability and life of SRAM unit of DICE structure. According to the characteristics of radiation resistant structure of DICE unit, a new read and write port structure of DICE unit is proposed. By adding additional control transistors between the four transistors that make up the read-write port, the path of the memory node connection in DICE cell is blocked, the influence of read interference and semi-selection interference is eliminated, and the reading fault and semi-selection fault of the unit are avoided. The radiation resistance of the improved DICE unit in read state and semi-selected state is improved compared with that before improvement. The functional correctness and anti-aging effectiveness of the improved DICE unit are verified by simulation experiments, and the reading failure rate of the DICE unit after 108s aging is directly reduced.
【作者單位】： 合肥工業(yè)大學(xué)電子科學(xué)與應(yīng)用物理學(xué)院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(61371025,61574052,61274036)
【分類號(hào)】：TP333

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