為了滿足人們對高性能電子產品日益增長的需求和降低產品的成本達到利益的最大化,半導體的制造工藝節點在持續的縮小,推動集成電路進入后摩爾時代。
 

近年來SOC(片上系統)技術逐漸成為IC設計業界的焦點,SRAM(靜態隨機存取存儲器)作為其必不可少的一部分被集成到SOC芯片中,由于高性能SRAM存儲器存在著不可或缺的應用,一直是工業界和學術界研究的熱點。
 

SRAM存儲器主要包括存儲陣列,靈敏放大器,時序控制電路,譯碼電路和輸入輸出驅動模塊。其中存儲陣列占據著整個存儲系統的大部分面積,其性能的優劣直接影響著SRAM存儲系統的性能。
 

隨著工藝節點和電源電壓的下降,器件的閾值電壓越來越小,另外相鄰晶體管之間閾值電壓的不匹配也越來越明顯,導致SRAM存儲單元的魯棒性越來越差。存儲單元在工作時,讀破壞,半選單元讀破壞越來越頻繁,寫能力也越來越弱,甚至出現讀寫錯誤。
 

SRAM存儲系統的功耗大部分來自單元操作時的動態功耗和休眠狀態時的靜態功耗,隨著工藝節點的縮小,芯片的靜態功耗將會越來越大,甚至超過動態功耗成為芯片的主要功耗。電壓的下降可以顯著地降低靜態功耗和二次方形式的降低動態功耗,低電壓下SRAM的設計越來越普遍,在保證單元性能的前提下,可以很好的延長便攜式設備的電池壽命。但低電壓下,SRAM單元的性能進一步的惡化,如速度的下降,穩定性的惡化,錯誤率的飆升等;這些,使得傳統SRAM單元越來越不能滿足我們的需求。

關鍵詞：SRAM