0.18um工艺1Kx8_bits同步SRAM模块设计.pdf

复旦大学
硕士学位论文
bits同步SRAM模块设计
姓名:黄碧
申请学位级别:硕士
专业:电子与通讯工程
指导教师:李文宏
20070408
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出时间为,平均动态功耗为⒕蔡奈衅。摘要本论文在深入研究的工作原理和采用深亚微米工艺所遇到的设计挑战的基础上,采用综合考虑芯片面积,速度和功耗的架构,并针对具体的电路设计,提出了一些新的设计观点和设计方案。论文的主要研究工作和创新结果摘要如下:畚氖紫忍致哿薙睦砺凵杓票尘昂蜕杓乒娣叮涸诙許拇娲⒌ピ的结构以及工作原理,工作中的时序控制和主要控制信号,以及的读写操作的具体流程进行简要介绍后,结合半导体制造工艺的发展、深亚微米工艺的挑战,以及技术的发展,确定了模块的设计规范。畚乃婧笱芯亢吞致哿薙?榈南低彻辜芎臀锢聿季郑皇紫认晗阜治隽整个系统的主要组成部分,简述了各部分的功能和它们之间的相互联系,构建出一个完整的系统架构图;然后据设计规范对速度和功耗的要求,综合考虑芯片面积等因素,通过估算,确定了存储单元阵列和外围电路的物理布局。缓螅畚姆治隽司咛宓缏返纳杓疲恢饕D谌莅ㄊ淙胨娴缏罚琒储单元,行列译码电路,输入输出电路,读写时序控制电路和预充电电路的设计,在每个单元电路的设计过程中,详细讨论了该电路的电路功能,电路原理,电路结构,电路参数,电路图,以及电路仿真结果和仿真波形:在所有的电路中,最具创新意义的是新型预充电电路的设计,在讨论其具体的电路设计之前,论文首先对方案的可行性进行了讨论,通过精确的计算得出了预充电电源的理论最优值,使设计有了坚实的理论基础,在随后的电路设计中,既考虑了电路的性能,又考虑了电路的成本和稳定性,采用了简单的结构,避免了对运放稳定性的补偿,新型的预充电电路显著的提高了电路速度,减小了电路功耗;在电路设计完成后,本文还论述了该模块的版詈螅畚亩运械墓ぷ鹘辛俗芙幔⒍許际醯姆⒄菇辛苏雇本文所完成的模块设计采用工艺,采用综合考虑芯片面积、速度和功耗要求的构架,容量为,髌德,写入时间为,读关键词:深亚微米,静态随机存取存储器中图分类号:图设计。
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和都际跻惨丫瓿煽7ⅲ,从日益提高的应用价值和设计要求出发,分析了的工作原理,定义了设计目标,然后研究各种新的设计思想,以克服深亚微米工艺和新的应用要求所带来的设计挑战,最终达到设计目标所提出的要求。存储器广泛应用在数据通信和便携式系统等各个领域,包括嵌入式系统,如机及其外设、手提电话、网络互联设备和汽车电子等等。近年来,随着数字消费品以及移动设备如手机、数码相机、手提电脑、约巴缟璞浮⑽尴咄ㄐ派璞的发展,对的性能要求越来越高,使其向着高密度、大容量、低功耗、低工作电压、高速度的方向发展,以适应降低数据存取时间、提高数据带宽、提高总线速度、降低待机电流、提高电池使用寿命、减小电路板面积、降低制造成本等需求,所以设计的研究有着重要的应用价值和现实意义。静态存储器是一种具有读写功能的、灵活的存储器,其数据存放在触发器校灰2欢运系纾娣旁诶锩娴氖菥涂梢杂谰帽4妗诖娲⑵中具有重要地位,相对于数据以电容充放电形式存储、数据需要周期性刷新的动态存储器,具有高速性和可存储性。的发展经历了三个不同的技术途径:虲5缴细鍪兰甏泻笃诤螅珻以及占据了的主流。工艺的技术优势主要是低静态功耗、高噪声容限、宽温度范围、宽电源电压范围等等。微电子技术的发展与进步,主要是靠工艺技术的不断改进,使得器件的特征尺寸不断缩小,从而集成度不断提高,工作电压和功耗降低,器件性能得到提高。所谓特征尺寸是指器件中最小线条宽度,对骷裕ǔV钙骷ぜḿ负纬ざ龋一条工艺线中能加工的最小尺寸,也是设计中采用的最小设计尺寸单位杓乒嬖,常常作为技术水平的标志。基于市场竞争,不断提高产品的性能价格比是微电子技术发展的动力。缩小特征尺寸从而提高集成度是提高产品性价比的最有效手段之一。基于此,在新技术的推动下,集成电路自发明以来的年问,集成电路芯片的集成度每晏岣倍,而特征尺寸缩小摩尔定律W暌岳矗卣鞒叽缢跣了丁D壳埃.