一种工作在亚阈值条件下的低功耗九管SRAM单元的设计

【摘要】随着集成电路产业的迅猛发展,器件的尺寸正朝着纳米级阶段进一步缩小,芯片单位面积上的功耗密度也越来越大,这使得功耗已从速度、面积、成本等众多集成电路瓶颈中脱颖而出成为影响SOC芯片设计的关键因素。存储器占据了SOC系统芯片面积的90%以上,而静态随机存取存储器SRAM又以其良好的特性占据片上存储器的绝大部分。近年来,将系统供电电压降低到近阈值或亚阈值区域能极大地降低芯片的功耗,这是亚阈值设计的中心思想。所以设计一款能工作在近阈值或亚阈值区域的低功耗SRAM存储单元对于降低SOC芯片功耗具有重大的意义。本论文在调研了近年来国内外对低功耗SRAM研究现状的基础上,从减小SRAM存储阵列基本单元的功耗入手,着力于解决当今SOC系统芯片对低功耗的迫切需求。在对SRAM发展至今包括传统六管单元在内的几款比较成熟的基本存储单元做了详细的介绍和分析之后,提出了本论文设计的亚阈值低功耗九管存储单元。SRAM的功耗可分为静态功耗和动态功耗,工作在亚阈值区域的SRAM存储单元功耗很低但其稳定性也更容易受到工艺、电源电压及温度(PVT)的影响。在文章最后部分,对本论文设计的九管存储单元稳定性、读写速度及功耗等进行仿真与验证,并与传统六管单元做比较,说明本论文设计的九管SRAM存储单元的优越性。
【作者】陈愿；
【导师】吴秀龙；
【作者基本信息】安徽大学，电路与系统，2014，硕士
【关键词】静态随机存储器；低功耗；亚阈值设计；基本单元；

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