本文關(guān)鍵詞：抗輻照SRAM的研究與設(shè)計

  更多相關(guān)文章： SRAM 單粒子翻轉(zhuǎn)效應(yīng) 穩(wěn)定性 漏電流

【摘要】：集成電路工藝特征尺寸的不斷減小使存儲器對空間輻照環(huán)境下的單粒子效應(yīng)越來越敏感。研究存儲器的單粒子效應(yīng),提高其抗單粒子效應(yīng)的能力,對提升存儲器的可靠性具有十分重要的意義。本文首先論述了單粒子效應(yīng)相關(guān)的基本概念,簡要分析了傳統(tǒng)6管SRAM單元的基本工作原理。接著提出了一種新型的SRAM單元結(jié)構(gòu),通過數(shù)據(jù)存儲節(jié)點與位線分離的方法消除了傳統(tǒng)6管SRAM單元由于分壓所引起的讀操作破壞問題,極大地提升了穩(wěn)定性。通過引入冗余節(jié)點的方法提升了存儲單元抗單粒子翻轉(zhuǎn)效應(yīng)的能力。當(dāng)存儲單元中的節(jié)點在輻照作用下發(fā)生翻轉(zhuǎn)時,能夠在其他冗余存儲節(jié)點的反饋作用下迅速恢復(fù),從而使存儲單元中的數(shù)據(jù)不會因為輻照效應(yīng)而被破壞。文中采用HSPICE對存儲單元正常的讀寫功能,讀操作速度、穩(wěn)定性以及功耗進(jìn)行了仿真分析。對于SRAM單元的抗輻照特性,主要通過線性能量傳輸值(LET,linear energy transfer)來衡量。應(yīng)用Sentaurus TCAD工具通過混合仿真的方法,分析存儲單元在不同輻照注入強(qiáng)度下的單粒子翻轉(zhuǎn)特性,并得到其所對應(yīng)的LET閾值,以此驗證存儲單元的抗輻照特性。最后對SRAM的外圍電路進(jìn)行了簡要分析,重點論述了譯碼器、靈敏放大器以及地址變化探測電路,運(yùn)用本文所提出的存儲單元搭建4Kb的異步靜態(tài)隨機(jī)存儲器并進(jìn)行仿真驗證。
【關(guān)鍵詞】：SRAM 單粒子翻轉(zhuǎn)效應(yīng) 穩(wěn)定性 漏電流
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TP333
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 符號對照表10-11
• 縮略語對照表11-14
• 第一章 緒論14-18
• 1.1 課題研究背景和意義14
• 1.2 研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 論文結(jié)構(gòu)15-18
• 第二章 單粒子效應(yīng)的理論基礎(chǔ)18-26
• 2.1 單粒子效應(yīng)的分類18-20
• 2.2 SRAM單粒子效應(yīng)機(jī)理20-22
• 2.3 器件單粒子效應(yīng)的量化表征22
• 2.4 加固方法22-25
• 2.5 本章小結(jié)25-26
• 第三章 抗輻照SRAM單元設(shè)計26-34
• 3.1 6管SRAM單元的設(shè)計和讀寫操作26-29
• 3.2 新型抗輻照SRAM單元電路設(shè)計29-33
• 3.2.1 SRAM單元讀操作31
• 3.2.2 SRAM單元寫操作31
• 3.2.3 SRAM單元讀寫操作仿真31-33
• 3.3 本章小結(jié)33-34
• 第四章 SRAM單元性能分析34-54
• 4.1 SRAM單元面積34
• 4.2 讀操作速度34-36
• 4.3 穩(wěn)定性分析36-39
• 4.4 SRAM單元功耗分析39-44
• 4.5 抗輻照特性44-53
• 4.6 本章小結(jié)53-54
• 第五章 4KbSRAM設(shè)計與仿真驗證54-66
• 5.1 譯碼器54-56
• 5.2 靈敏放大器56-59
• 5.3 地址變化探測電路59-60
• 5.4 其它外圍電路60-62
• 5.4.1 地址鎖存器60-61
• 5.4.2 驅(qū)動器61-62
• 5.5 4Kb SRAM的結(jié)構(gòu)與仿真驗證62-64
• 5.5.1 SRAM寫過程62-63
• 5.5.2 SRAM讀過程63
• 5.5.3 4KbSRAM的整體仿真63-64
• 5.6 本章小結(jié)64-66
• 第六章 總結(jié)與展望66-68
• 參考文獻(xiàn)68-72
• 致謝72-74
• 作者簡介74-75

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 江興;;世界上最小的靜態(tài)存儲單元問世[J];半導(dǎo)體信息;2008年06期

2 劉廣榮;;世界最小靜態(tài)存儲單元問世[J];半導(dǎo)體信息;2008年05期

3 K.ULRICH;H.FRIEDRICH;曹之江;史忠植;;采用n型硅柵工藝的1密耳~2單管存儲單元[J];電子計算機(jī)動態(tài);1975年06期

4 ;結(jié)合和定義[J];電子計算機(jī)動態(tài);1980年02期

5 戈云;;日立公司研制出世界上最小的存儲單元[J];世界研究與發(fā)展;1993年01期

6 朱巍巍;嚴(yán)迎建;段二朋;;抗故障攻擊的專用芯片存儲單元設(shè)計[J];電子技術(shù)應(yīng)用;2011年01期

7 彭智;李國玉;馬明學(xué);;隨鉆電磁波電阻率測井儀存儲單元設(shè)計[J];電子世界;2012年20期

8 HORST H.BERGER ,ROBERT SCHNADT ,SIEGFRIED K WIEDMANN ,彭忠良;在一低功耗存儲單元中寫電流控制與自供電[J];電子計算機(jī)動態(tài);1974年01期

9 孫巾杰;繆向水;程曉敏;鄢俊兵;;非對稱結(jié)構(gòu)相變存儲單元的三維模擬與分析[J];計算機(jī)與數(shù)字工程;2011年05期

10 科兵;;雙功能存儲單元[J];半導(dǎo)體情報;1972年01期

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 本報記者 張玉蕾;ABB節(jié)能增效的最佳實踐[N];中國電力報;2012年

2 吳宵;新型磁隨機(jī)原理型器件問世[N];中國質(zhì)量報;2007年

3 本報駐韓國記者 薛嚴(yán);以3D視角審視閃存革命[N];科技日報;2013年

4 記者 劉霞;新型光子存儲器或可打破網(wǎng)速瓶頸[N];科技日報;2012年

5 本報記者 馮衛(wèi)東;未來的U盤納米造[N];科技日報;2007年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 顧明;嵌入式SRAM性能模型與優(yōu)化[D];東南大學(xué);2006年

2 劉奇斌;相變存儲單元熱模擬及其CMP關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中國科學(xué)院研究生院（上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所）;2007年

3 劉曉杰;金屬納米晶電荷俘獲型存儲單元的制備及其存儲效應(yīng)的研究[D];南京大學(xué);2014年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李二亮;基于Mix-IS算法的SRAM設(shè)計及良率分析[D];蘇州大學(xué);2015年

2 周月琳;基于六管存儲單元的高可靠性SRAM設(shè)計[D];北京工業(yè)大學(xué);2015年

3 吳楊樂;65nm工藝下一種新型MBU加固SRAM的設(shè)計與實現(xiàn)[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2014年

4 李順闖;抗輻照SRAM的研究與設(shè)計[D];西安電子科技大學(xué);2014年

5 徐永康;相變存儲單元的仿真研究[D];華中科技大學(xué);2013年

6 謝子健;相變存儲單元多值存儲的仿真研究[D];華中科技大學(xué);2012年

7 胡婷婷;抗內(nèi)部存儲單元失效的32位微處理器的研究與實現(xiàn)[D];華中科技大學(xué);2011年

8 倪含;T型自由層自旋力矩轉(zhuǎn)移磁隧道結(jié)結(jié)構(gòu)的設(shè)計與模擬計算[D];華中科技大學(xué);2013年

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

10 楊X;近閾值低功耗SRAM研究設(shè)計[D];上海交通大學(xué);2011年

，

本文編號：767741