SRAM存储系统的重要性

为了满足人们对高性能电子产品日益增长的需求和降低产品的成本达到利益的最大化,半导体的制造工艺节点在持续的缩小,推动集成电路进入后摩尔时代。
 

近年来SOC(片上系统)技术逐渐成为IC设计业界的焦点,SRAM(静态随机存取存储器)作为其必不可少的一部分被集成到SOC芯片中,由于高性能SRAM存储器存在着不可或缺的应用,一直是工业界和学术界研究的热点。
 

SRAM存储器主要包括存储阵列,灵敏放大器,时序控制电路,译码电路和输入输出驱动模块。其中存储阵列占据着整个存储系统的大部分面积,其性能的优劣直接影响着SRAM存储系统的性能。
 

随着工艺节点和电源电压的下降,器件的阈值电压越来越小,另外相邻晶体管之间阈值电压的不匹配也越来越明显,导致SRAM存储单元的鲁棒性越来越差。存储单元在工作时,读破坏,半选单元读破坏越来越频繁,写能力也越来越弱,甚至出现读写错误。
 

SRAM存储系统的功耗大部分来自单元操作时的动态功耗和休眠状态时的静态功耗,随着工艺节点的缩小,芯片的静态功耗将会越来越大,甚至超过动态功耗成为芯片的主要功耗。电压的下降可以显著地降低静态功耗和二次方形式的降低动态功耗,低电压下SRAM的设计越来越普遍,在保证单元性能的前提下,可以很好的延长便携式设备的电池寿命。但低电压下,SRAM单元的性能进一步的恶化,如速度的下降,稳定性的恶化,错误率的飙升等;这些,使得传统SRAM单元越来越不能满足我们的需求。

关键词：SRAM