静态随机存储SRAM工艺
基于传统六晶体管(6T)存储单元的静态RAM存储器块一直是许多嵌入式设计中使用ASIC/SoC实现的开发人员所采用的利器,因为这种存储器结构非常适合主流的CMOS工艺流程,不需要增添任何额外的工艺步骤。 如图1a中所示的那样,基本交织耦合锁存器和有源负载单元组成了6T存储单元,这种单元可以用于容量从数位到几兆位的存储器阵列。 经过精心设计的这种存储器阵列可以满足许多不同的性能要求,具体要求取决于设计师是否选用针对高性能或低功率优化过的CMOS工艺。高性能工艺生产的 SRAM 块的存取时间在130nm工艺时可以轻松低于5ns,而低功率工艺生产的存储器块的存取时间一-般要大于10ns。 存储单元的静态特性使所需的辅助电路很少,只需要地址译码和使能信号就可以设计出解码器、检测电路和时序电路。 随着一代代更先进工艺节点的发展,器件的特征尺寸越来越小,使用传统六晶体管存储单元制造的静态RAM可以提供越来越短的存取时间和越来越小的单元尺寸,但漏电流和对软故障的敏感性却呈上升趋势,设计师必须增加额外电路来减小漏电流,并提供故障检测和纠正机制来“擦除”存储器的软故障。 图1a:典型的六晶体管静态RAM存储单元。图1b:典型的单晶体管/单电容动态存储器存储单元。 当前6TSoCRAM单元的局限性 然而,用来组成锁存器和高性能负载的六晶体管导致6T单元尺寸很大