本文關鍵詞：基于65nm工藝新型SRAM存儲單元設計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：靜態(tài)隨機存儲器(static random access memory, SRAM)具有可靠性高、存取速度快及能夠和邏輯電路相兼容的特點,使得它在高性能處理器和片上系統(tǒng)(system on chip, SOC)結構中占據(jù)了重要的地位。對SRAM存儲單元的研究具有十分重要的意義。本文以低功耗、高穩(wěn)定性和較好的讀寫能力的SRAM存儲單元為設計目標,提出了一種新型SRAM十二管存儲單元結構,和傳統(tǒng)SRAM單元相比,新型存儲單元結構提高了寫裕度,讀穩(wěn)定性,同時解決了半選問題。本文主要研究工作如下：首先研究了傳統(tǒng)六管、四管、七管和八管存儲單元,分析了它們在讀、寫和保持狀態(tài)下工作原理和優(yōu)缺點。并對他們的性能做了簡單對比,從結構上給出了性能差異的原因。其次,隨著工藝制程技術提高、電源電壓的下降以及存儲容量的增大,SRAM存儲單元的軟錯誤率越來越高,SRAM存儲陣列在設計中廣泛采用了位交錯技術來解決軟錯誤問題,但是位交錯結構會帶來半選問題。本文分析半選問題產(chǎn)生原因以及新型存儲單元結構解決半選問題原理。最后,在65納米1.2VCMOS工藝下對新型存儲單元的寫能力,穩(wěn)定性和功耗分別進行仿真,并和傳統(tǒng)六管單元進行對比。仿真結果表明新型存儲單元結構比傳統(tǒng)六管單元寫裕度提高0.4倍,讀噪聲容限提高1.3倍,MUX為4時128單元動態(tài)讀和寫功耗分別下降了81.3%和88.2%。
【關鍵詞】：十二管單元 半選問題 寫能力 低功耗 讀穩(wěn)定性
【學位授予單位】：安徽大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP333
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第1章 緒論7-13
• 1.1 課題研究背景7
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀7-9
• 1.3 MOS存儲器的分類9-11
• 1.4 本文章節(jié)安排11-12
• 1.5 本章小結12-13
• 第2章 傳統(tǒng)SRAM單元架構及分析13-24
• 2.1 SRAM總體結構13-14
• 2.2 傳統(tǒng)六管SRAM存儲單元14-18
• 2.2.1 電路結構14-15
• 2.2.2 傳統(tǒng)六管單元的工作原理15-18
• 2.2.3 電路結構優(yōu)缺點18
• 2.3 四管SRAM存儲單元18-19
• 2.3.1 電路結構18
• 2.3.2 工作原理18-19
• 2.3.3 電路結構優(yōu)缺點19
• 2.4 七管SRAM存儲單元19-21
• 2.4.1 電路結構19-20
• 2.4.2 工作原理20-21
• 2.4.3 電路結構優(yōu)缺點21
• 2.5 八管SRAM存儲單元21-23
• 2.5.1 電路結構21-22
• 2.5.2 工作原理22-23
• 2.6 本章小結23-24
• 第3章 基于位交錯結構的SRAM單元設計24-42
• 3.1 SRAM單元中軟錯誤與位交錯結構24-27
• 3.1.1 SRAM單元中的軟錯誤24-25
• 3.1.2 位交錯結構25-27
• 3.2 位交錯結構所產(chǎn)生的問題27-32
• 3.2.1 半選擇破壞27-31
• 3.2.2 半選單元的額外功耗31-32
• 3.3 解決半選問題的技術分析和研究32-36
• 3.3.1 工藝級設計技術32-33
• 3.3.2 寫返回技術33-34
• 3.3.3 基于存儲單元設計技術34-36
• 3.4 新型十二管存儲單元設計36-41
• 3.4.1 新型十二管存儲單元基本結構36-37
• 3.4.2 新型十二管存儲單元工作原理37-39
• 3.4.3 新型十二管單元讀寫操作時半選問題39-41
• 3.5 本章小結41-42
• 第4章 新型十二管存儲單元性能分析42-51
• 4.1 寫裕度仿真42-43
• 4.2 穩(wěn)定性仿真43-47
• 4.2.1 靜態(tài)噪聲容限仿真44-45
• 4.2.2 讀噪聲容限仿真45-47
• 4.3 靜態(tài)功耗仿真47-48
• 4.4 動態(tài)功耗仿真48-50
• 4.4.1 讀功耗48-49
• 4.4.2 寫功耗49-50
• 4.5 本章小結50-51
• 第5章 總結與展望51-53
• 5.1 設計總結51-52
• 5.2 工作展望52-53
• 致謝53-54
• 參考文獻54-58
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文58

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 柏娜;馮越;尤肖虎;時龍興;;極低電源電壓和極低功耗的亞閾值SRAM存儲單元設計[J];東南大學學報(自然科學版);2013年02期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 丁輝;一種低功耗高穩(wěn)定的九管SRAM單元設計[D];安徽大學;2015年

2 陳愿;一種工作在亞閾值條件下的低功耗九管SRAM單元的設計[D];安徽大學;2014年

3 吳秋雷;低功耗SRAM存儲單元關鍵技術研究及電路設計[D];安徽大學;2013年

4 連志敏;快速高穩(wěn)定性九管SRAM單元電路研究[D];西安電子科技大學;2013年

  本文關鍵詞：基于65nm工藝新型SRAM存儲單元設計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：284432