蔡江铮， 黑 勇， 袁 甲， 陈黎明

(1. 中国科学院微电子研究所 智能感知中心，北京 100029；2. 中国科学院大学 微电子学院，北京100029)

近阈值非预充静态随机存储器

蔡江铮1,2， 黑 勇1,2， 袁 甲1,2， 陈黎明1,2

(1. 中国科学院微电子研究所 智能感知中心，北京 100029；2. 中国科学院大学 微电子学院，北京100029)

为了降低静态随机存储器在处理声音和视频数据时的功耗，提出一款新型的非预充单元．相比常规6管和8管单元，其读操作消除了预充机制，抑制了无效的翻转，因此功耗得到显著优化．本单元通过多阈值技术，在保证低电压区域读噪声容限的同时也加强了数据读出的能力．而且通过引入切断反馈环的机制，有效地提升了单元写能力．此外，在存储阵列中应用半斯密特反相器，大幅地提升了静态随机存储器读操作的性能．基于SMIC 130 nm 工艺，分别实现容量为 6 kbit 的非预充和常规8管静态随机存储器测试芯片．测试和仿真数据表明，这种新型存储器相比常规8管存储器在功耗的抑制上具有显著优势，可以作为低功耗应用的良好选择．

静态随机存储器;非预充;声音和视频;低功耗

随着医疗电子、可穿戴设备和物联网等低功耗应用的快速发展，功耗取代性能逐步成为芯片设计中最核心的指标[1]．静态随机存储器(Static Random Access Memory，SRAM)占据了芯片相当大比例的功耗，因此静态随机存储器功耗的降低成为芯片功耗优化的关键所在．近亚阈值技术作为最有效的手段之一，被广泛应用于静态随机存储器的低功耗设计……