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靜態(tài)隨機(jī)存取儲(chǔ)器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)研究

發(fā)布時(shí)間：2020-04-16 22:30

【摘要】：隨著芯片集成度越來(lái)越高,容量要求越來(lái)越大,使得存儲(chǔ)器在集成電路中所占面積比例越來(lái)越大,存儲(chǔ)器對(duì)于系統(tǒng)性能的影響也越來(lái)越大,以至于存儲(chǔ)器性能的提高成為一個(gè)極大的挑戰(zhàn)。近年來(lái),靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(SRAM)的低功耗和快速數(shù)據(jù)存取的特點(diǎn)使其發(fā)展迅猛,如今SRAM尤其是高速SRAM在通訊領(lǐng)域的各項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施和通訊終端設(shè)備中被廣泛應(yīng)用。靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(SRAM)促進(jìn)了當(dāng)今的高端便攜消費(fèi)電子產(chǎn)品熱潮,但同時(shí)這也對(duì)SRAM的性能提出了更高的要求。所以對(duì)于大容量、高密度、高速度、低電壓、低功耗和高可靠性的靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(SRAM)的研究和設(shè)計(jì)具有重要的意義和價(jià)值。本文通過(guò)分析靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(SRAM)在當(dāng)今集成電路設(shè)計(jì)中現(xiàn)狀及發(fā)展,基于VLSI實(shí)驗(yàn)室的多個(gè)SRAM設(shè)計(jì)項(xiàng)目,研究了SRAM設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù)。本文首先分析了各種不同結(jié)構(gòu)的SRAM基本存儲(chǔ)單元的原理及特點(diǎn),以及不同種類(lèi)的SRAM電路結(jié)構(gòu)及其特征,提出了它們的應(yīng)用對(duì)于SRAM電路性能的影響。細(xì)化地研究了在SRAM電路設(shè)計(jì)過(guò)程中為提高芯片性能,需要特別設(shè)計(jì)的電路關(guān)鍵組成部分。提出SRAM全定制設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的方法,并且研究了SRAM芯片設(shè)計(jì)過(guò)程中電路及版圖的各種不同的仿真驗(yàn)證方法。最后研究了為提高SRAM芯片的可靠性和性能,在版圖物理實(shí)現(xiàn)過(guò)程中可采用的方法和工藝。
【圖文】：

框圖,半導(dǎo)體存儲(chǔ)器

第二章靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)與工作原理半導(dǎo)體存儲(chǔ)器分為很多種類(lèi)，但是它們的總體結(jié)構(gòu)基本相同，，不同存主要區(qū)別在于存儲(chǔ)單元的結(jié)構(gòu)和功能。存儲(chǔ)器按功能分為如圖 2-1 所同時(shí)這些存儲(chǔ)器根據(jù)電路結(jié)構(gòu)以及數(shù)據(jù)存取方式的不同，又被分為異同步存儲(chǔ)器，單端口存儲(chǔ)器和雙端口存儲(chǔ)器，以及先入先出 FIFO 存儲(chǔ)儲(chǔ)器有如此豐富的種類(lèi)，但是它們的總體電路結(jié)構(gòu)框圖是基本一致的要不同點(diǎn)在于其工作環(huán)境以及存儲(chǔ)單元的差別。本章通過(guò)對(duì) SRAM 的介紹了存儲(chǔ)器電路的結(jié)構(gòu)和工作原理，并深入研究了不同的 SRAM 存構(gòu)與工作原理，討論了不同電路結(jié)構(gòu)的 SRAM 結(jié)構(gòu)。

示意圖,存儲(chǔ)器,基本結(jié)構(gòu),典型結(jié)構(gòu)