低功耗6管SRAM单元设计方案
静态噪声容限SNM是衡量存储单元抗干扰能力的一个重要参数,其定义为存储单元所能承受的最大直流噪声的幅值,若超过这个值,存储节点的状态将发生错误翻转。随着数字电路不断发展,电源电压VDD逐渐变小,外部噪声变得相对较大。如图1所示的6T-SRAM,在读操作中有一个从存储节点到位线BL的路径,当存取管开启,BL和存储节点直接相连。因此,外部的噪声很容易破坏数据,噪声容限受到前所未有的挑战。
2 新型6T-SRAM存储单元简介
针对以上问题,提出一个新型6T-SRAM存储单元结构,如图2所示。NMOS管M5和M6负责读操作,NMOS管M1,M4,PMOS管M2,M3完成写操作,读/写操作的时候只有1个位线参与工作,因此整个单元功耗减小很多。
(1)空闲模式
在空闲模式下,即读操作和写操作都不工作的情况下,当O存在Q点时,M3打开,Qbar保持在VDD,同时M2,M4是关闭的,此时Q点的数据0可能受到漏电流IDS-M2漏电堆积,从而在Q点产生一定电压,甚至可能导致Q点数据翻转,产生错误逻辑。因此要利用M1管的漏电流,主要是M1的亚阈值电流,为了这个目的,需要在空闲模式下将位线
拉到地,同时将字线WL保持在亚阈值工作的条件下,这样就可以无需刷新正确存储数据0。当1存在Q点时,M4,M2打开,在Q和Qbar之间有正反馈,因此Q点被M2管拉到VDD,Qbar被M4管拉到地,但是此时M1管是处在亚阈值条件下,因此有一条路径从VDD到
,这会导致Q点数据不稳定,甚至有可能翻转,由于流经M2的电流远远大于流经M1的电流,数据相对还是比较稳定的。另一条位线BL拉到地,在空闲模式下读路径这端漏电流很小,可以忽略。
(2)写循环
写1操作开始,WL高电平打开M1管,读控制管RL关闭,
充电使得
手机电池相关文章:手机电池修复
评论