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65 nm CMOS工艺的低功耗加固12T存储单元设计

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计算机辅助设计与图形学学报 2019年第3期31卷 504-512页

作者：黄正峰李雪健鲁迎春欧阳一鸣方祥圣易茂祥梁华国倪天明合肥工业大学电子科学与应用物理学院合肥230009 合肥工业大学计算机与信息学院合肥230009 安徽行政学院信息工程系合肥230059 安徽工程大学电气工程学院芜湖241000

随着CMOS工艺尺寸的不断缩减,存储单元对高能辐射粒子变得更加敏感,由此产生的软错误和因电荷共享导致的双节点翻转急剧增多.为了提高存储单元的可靠性,提出一种由4个PMOS晶体管和8个NMOS晶体管组成的抗辐射加固12T存储单元,并由NMOS晶... 详细信息

随着CMOS工艺尺寸的不断缩减,存储单元对高能辐射粒子变得更加敏感,由此产生的软错误和因电荷共享导致的双节点翻转急剧增多.为了提高存储单元的可靠性,提出一种由4个PMOS晶体管和8个NMOS晶体管组成的抗辐射加固12T存储单元,并由NMOS晶体管中的N_1和N_2以及N_3和N_4构成了堆叠结构来降低存储单元的功耗;其基于物理翻转机制避免了存储节点产生负向的瞬态脉冲,在存储节点之间引入的负反馈机制,有效地阻碍了存储单元的翻转.大量的HSPICE仿真结果表明,所提出的存储单元不仅能够完全容忍敏感节点的翻转,还能够部分容忍电荷共享引起的敏感节点对翻转;与已有的存储单元相比,所提出的存储单元的功耗、面积开销、读/写时间平均减小了18.28%, 13.18%, 5.76%和22.68%,并且噪声容限的值较大;结果表明该存储单元在面积开销、存取时间、功耗和稳定性方面取得了很好的折中.

关键词：抗辐射加固设计软错误单粒子翻转存取可靠性存储单元

一种EEPROM存储单元的读出电流检测电路

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清华大学学报（自然科学版） 2004年第4期44卷 551-553页

作者：任涛刘志弘朱钧潘立阳清华大学微电子学研究所北京100084

针对电可擦除编程存储器(EEPROM)存储单元的读出电流需要被精确检测的问题,该文提出了一种对EEP-ROM存储单元进行工作电流检测的电路,该电路主要用电流镜来搭建,和读出电路中的灵敏放大器相连。在检测时用电流镜电路把灵放的读出电流镜... 详细信息

针对电可擦除编程存储器(EEPROM)存储单元的读出电流需要被精确检测的问题,该文提出了一种对EEP-ROM存储单元进行工作电流检测的电路,该电路主要用电流镜来搭建,和读出电路中的灵敏放大器相连。在检测时用电流镜电路把灵放的读出电流镜像到电流检测的输出端。模拟结果显示,用这种检测电路来检测读出电流可以取得较高的精度(98.5%)。同时,电路本身结构简单,在实际中易实现。

关键词： EEPROM 存储单元读出电流检测电路晶体管电路灵敏放大器工作电流检测电流镜电可擦除编程存储器

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自发发射与量子计算机存储单元的相干脱散

物理学报 1997年第4期46卷 656-660页

作者：张登玉湖南衡阳师范高等专科学校物理系中国科学院安徽光学精密机械研究所激光光谱学开放研究实验室

量子计算机存储单元的相干脱散，破坏量子态中的信息，是量子计算机难以实现的主要原因之一．本文在Ｒｚａｚｅｗｓｋｉ的工作基础上，针对两能级原子构造的存储单元。

关键词：量子光学相干脱散量子计算机存储单元

一种28nm工艺下抗单粒子翻转SRAM的12T存储单元设计

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现代应用物理 2022年第1期13卷 135-142,171页

作者：韩源源程旭韩军曾晓洋复旦大学微电子学院上海201203

提出一种12T结构的抗单粒子翻转和多节点翻转的SRAM存储单元,通过功能和电荷注入仿真研究该单元结构的读写性能和抗单粒子翻转的能力。研究结果表明:提出的PSQ-12T存储单元的面积为0.95μm^(2);数据保持、读和写的静态噪声容限分别为0.3... 详细信息

提出一种12T结构的抗单粒子翻转和多节点翻转的SRAM存储单元,通过功能和电荷注入仿真研究该单元结构的读写性能和抗单粒子翻转的能力。研究结果表明:提出的PSQ-12T存储单元的面积为0.95μm^(2);数据保持、读和写的静态噪声容限分别为0.37,0.22,0.61 V;静态功耗为1.09 nW;当工作频率为500 MHz时,动态功耗为21.6μW;发生单节点“1-0”翻转的临界电荷大于500 fC;同一势阱和不同势阱中特定的多节点产生翻转的临界电荷也都大于500 fC。

关键词： SRAM 存储单元单粒子翻转多节点翻转临界电荷

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α粒子注入对SRAM存储单元的影响研究

微电子学 2011年第3期41卷 451-455,473页

作者：赵乐王子欧张立军苏州大学电子信息学院江苏苏州215006

针对目前SRAM存储单元所面临的α粒子注入引起的软错误问题,首先采用一个简化的反相器模型,模拟其在α粒子注入时的输出变化;然后将该输出用作SRAM存储单元电路仿真的输入信号,研究α粒子注入对存储单元双稳电路稳定性的影响,其中,α粒... 详细信息

针对目前SRAM存储单元所面临的α粒子注入引起的软错误问题,首先采用一个简化的反相器模型,模拟其在α粒子注入时的输出变化;然后将该输出用作SRAM存储单元电路仿真的输入信号,研究α粒子注入对存储单元双稳电路稳定性的影响,其中,α粒子的注入通过一个电流源来模拟;最后,比较两种电流源模型下存储单元的存储情况。可以看出,pMOS等效电阻越大或节点电容越小,α粒子的注入越容易导致存储单元软错误的发生。也就是说,临界电荷越小,发生软错误的可能性越大。

关键词： SRAM 存储单元软错误 α粒子临界电荷

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一种抗单粒子多节点翻转的存储单元

微电子学 2018年第3期48卷 348-352,358页

作者：胡春艳岳素格陆时进刘琳张晓晨北京微电子技术研究所北京100076

为解决纳米CMOS工艺下单粒子多节点翻转的问题,提出了一种加固存储单元(RH-12T)。在Quatro-10T存储单元基础上对电路结构进行改进,使存"0"节点不受高能粒子入射的影响,敏感节点对的数目是晶体管双立互锁(DICE)存储单元的一半。基于敏感... 详细信息

为解决纳米CMOS工艺下单粒子多节点翻转的问题,提出了一种加固存储单元(RH-12T)。在Quatro-10T存储单元基础上对电路结构进行改进,使存"0"节点不受高能粒子入射的影响,敏感节点对的数目是晶体管双立互锁(DICE)存储单元的一半。基于敏感节点对分离和SET缩减原理,进行了加固存储单元版图设计。在相同设计方法下,该存储单元的敏感节点间距是DICE存储单元的3倍。抗SEU仿真结果表明,该存储单元具备单节点翻转全加固能力。全物理模型单粒子瞬态仿真结果表明,该存储单元的线性能量转移(LET)翻转阈值为DICE存储单元的2.8倍,能有效缓解单粒子多节点翻转的问题。

关键词：存储单元 SEU 多节点翻转敏感节点对 LET翻转阈值

RFID中非易失存储单元及灵敏放大电路的设计

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半导体技术 2013年第6期38卷 413-418页

作者：贾晓云冯鹏张胜广吴南健刘肃兰州大学物理与科学技术学院微电子研究所兰州730000 中国科学院半导体研究所半导体超晶格国家重点实验室北京100083

针对无源超高频射频识别标签芯片的应用需求设计了一种非易失性存储单元及其灵敏放大电路。该存储单元包括了两个浮栅节点并利用隧道效应(FN)隧穿机制来实现电子向浮栅的注入和擦除,因此其具有较低的编程功耗和较高的数据存储可靠性。... 详细信息

针对无源超高频射频识别标签芯片的应用需求设计了一种非易失性存储单元及其灵敏放大电路。该存储单元包括了两个浮栅节点并利用隧道效应(FN)隧穿机制来实现电子向浮栅的注入和擦除,因此其具有较低的编程功耗和较高的数据存储可靠性。为了减小存储单元的面积并进一步降低编程功耗,还采用了厚度仅为4 nm的栅氧作为隧穿结。此外,还设计了一种适合于该存储单元的灵敏放大电路,不仅可以读取存储数据,还可配合存储单元进行数据的擦写操作,从而简化存储单元的设计。基于0.18μm单多晶硅标准CMOS工艺实现了该存储单元及其灵敏放大电路,其单元面积仅为108μm2,经测试表明该存储单元可配合灵敏放大电路实现数据的正确读写,编程电压约为6 V,在擦写次数达到10 000次后,仍具有1.5 V的阈值窗口。

关键词： CMOS标准工艺非易失性存储单元灵敏放大电路射频识别(RFID)

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自动化立体库存储单元规格设计方法

制造业自动化 2021年第10期43卷 144-146,152页

作者：陈传军檀智斌贾楠陈佳梁任楠北自所(北京)科技发展有限公司北京100120

存储单元规格是自动化立体库设计的基础,针对某些自动化立体库中无法确定最优存储单元规格尺寸的情况,本文提出了自动化立体库内存储单元规格选型和尺寸设计的方法。分别从存储单元的堆码率与建筑空间利用率两个方面分析,对平面规格和... 详细信息

存储单元规格是自动化立体库设计的基础,针对某些自动化立体库中无法确定最优存储单元规格尺寸的情况,本文提出了自动化立体库内存储单元规格选型和尺寸设计的方法。分别从存储单元的堆码率与建筑空间利用率两个方面分析,对平面规格和高度规格进行选型,并通过实例对该方法进行说明。

关键词：自动化立体库存储单元综合利用率

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可写穿的16端口存储单元定制设计(英文)

微电子学与计算机 2006年第12期23卷 33-37页

作者：于倩王东辉张铁军侯朝焕中国科学院声学研究所

为使高性能超标量处理器能够完成多条指令并行,寄存器堆需要提供多端口的高速访问。文章介绍了一种可写穿的16端口寄存器堆存储单元设计,在1.8V0.18μmCMOS工艺下,该存储单元的10个读口和6个写口均可以独立访问。存储单元设计中考虑了... 详细信息

为使高性能超标量处理器能够完成多条指令并行,寄存器堆需要提供多端口的高速访问。文章介绍了一种可写穿的16端口寄存器堆存储单元设计,在1.8V0.18μmCMOS工艺下,该存储单元的10个读口和6个写口均可以独立访问。存储单元设计中考虑了紧凑性、可靠性和功耗问题,并且制定了长线规划来减少版图设计中串扰噪声对功能的影响。仿真结果表明,该存储单元可以作为一种更优的实现方法,工作在500MHz主频下的寄存器堆内。

关键词：存储单元寄存器堆定制设计