文档介绍：西安电子科技大学
硕士学位论文
嵌入式SRAM的高速、低功耗设计及优化
姓名:杨清宝
申请学位级别:硕士
专业:微电子学与固体电子学
指导教师:杨银堂
20070101
摘要随着微电子工艺技术水平的不断提高,嵌入式呈现出更高集成度、更快速及更低功耗的发展趋势。近年来,集成的各种系统芯片己屡见不鲜,它们在改善系统性能、提高芯片可靠性、降低成本与功耗等方面都起到了积极的作用。本文主要针对嵌入式同步双口蔡娲⑵鞯纳杓平辛讼晗傅阐述。文章结合存储单元静态噪声容限叭砦蟛盥的分析,对静态八管单元进行了优化设计,在保证缩小芯片面积娲⒌ピ5某叽缥#.×的同时提高了存储单元的工作稳定性I杓拼娲⑵髅恳部分电路的时候,都仔细考虑了如何降低芯片功耗和提高工作速度。如用三级灵敏放大器来提高数据读出的速度,读写速度可达到NA思跣≌罅兄写娲单元问的串扰问题,提高芯片的可靠性,在存储阵列版图设计时,采用了字线“错序译码”结构和位线“间隔译码”结构。设计中还采用了仲裁逻辑电路判断双口硅栅双阱制造工艺。芯片尺寸为:×。的字长为静态八管单元静态噪声容限的存储优先权,芯片采用关键词:灵敏放大器仲裁逻辑
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日期—旦牡本人签名;袖雄独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果;也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切相关责任。关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定,即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。本人保证毕业离校后,发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件,允许查阅和借阅论文;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。C艿穆畚在解密后遵守此规定‘
第一章绪论半导体存储器分类半导体存储器的概述存取存储器讧,另一类为非挥发性存储器。挥发往存储器的存储信息掉电后半导体存储器最早出现于世纪年代,到目前为止,已有多年的发展历程。当前的许多数字化设计都与数值和程序指令的存储有关。在当今的高性能微处理器中,一半以上的晶体管是用在缓冲存储器当中的,而且在可以预见的将来,这一比率还有望增加。这种状况在系统级层次上表现得尤为突出,高性能工作站和计算机包含的半导体存储器容量可达蛔橐陨希⑶艺庖皇只乖持续增长。因此半导体存储器通常被看作是数字逻辑系统设计中最重要的微电子器件,这些系统包括计算级系统和从卫星到消费类电子产品的以微处理器为基础的系统。因此,半导体存储器由于工艺水平的进步而得到的存储容量增大和速度加快的发展,就会对其它数字逻辑系统的性能有很大的影响兰退孀虐氲继宕储器应用范围的不断扩大,半导体存储器的发展也越来越迅速,它的发展可以扶以下几个方面看出:ひ账降奶岣撸喊氲继宕娲⑵鞯闹圃旃ひ沾右豢J嫉氖⒚准悍⒄沟现在的纳米,甚至己开始尝试纳米的工艺;娲⑷萘康脑龃螅汗ひ账降奶岣撸沟闷骷奶卣鞒叽缢跣。佣勾娲容量的增加成为可能,已从一开始的不到辉黾拥较衷诘募窯牡慕档停罕阈讲如手机和掌上计算机等拇罅砍鱿趾陀τ茫沟半导体存储器的工作电压越来越低,,电源电压的降低又使得半导体存储器的功耗越来越低;俣鹊募涌欤菏莸拇嫒∈奔洌杂诳啥痢⑿创娲⑵骼此担饕J侵杆亩取数据对间敲枋霭氲继宕娲⑵魉俣鹊囊桓鲎钪匾5牟问。数据的存取时间己从原来的几百纳秒发展到现在的擅胱笥对于而言半导体存储器的类型可以根据存储器的功能、读取数据的方式和数据存储的原理来进行划分。如表所示,半导体存储器一般划分为两类:一类为挥发性随机会消失,所以称这一类存储器为挥发性存储器。挥发性随机存取存储器是最灵活的一种存储器,它可以同时提供读和写功能和有可比性的读、写时间。根据存储数据的不同原理,它又可分为静态随机存取存储器和动态随机存取存储器F渲校琒靡桓龃姓乩〉拇シ⑵骼创娲⑹菪畔ⅲ鳧
时还出现了一些特种,包括鐳、增强特点。小批量产品,⑿源娲⑵则利用电容上的电荷来存储数据信息,由于电容存在一个电荷泄放的问题,所以对于来说,需定时刷新以弥补被泄放的电荷从而使存储的信息不被破坏,因此称之为动态非挥发性存储器的存储信息掉电后仍然存在,所以称这一类存储器为非挥发性存储器,它主要被用于计算机、航空、远程通讯和消费类电子中,用来存储程序和微代码。非挥发性存储器中所存储的数据可以是永久不变的砺凵