随着无线传感网络和医疗电子为代表的应用背景对低功耗要求越来越高,能耗大户静态存储器(SRAM)的低功耗设计受到广泛关注。当电源电压降至器件亚阈值区,电路功耗可降低2到3个数量级,具有显著的低功耗优势。但依据常规电路设计理论,设计出的亚阈值电路存在可靠性和集成度受限问题,无法满足大容量SRAM技术指标。因此本项目研究亚阈值SRAM设计理论,构建能耗模型,为亚阈值SRAM设计提供理论指导;通过部分动态阈值电压调节技术与结构创新相结合的方法设计高密度高可靠存储单元;提出一种新颖的开关电流比增强方案,解决亚阈值器件开关电流比恶化导致的存储阵列密度和可靠性问题;借鉴施密特触发器"滞回"效应构建普适的亚阈值电路实现方案,增强接口电路可靠性;在上述基础上最终实现高密度高可靠亚阈值SRAM。该项目的最终成果,对亚阈值电路设计有很强的参考价值,并能推动基于SRAM的FPGA进入亚阈值区,具有深远的科学意义。
英文主题词subthreshold design;;SRAM;ultra low power;high density;high reliability