ニアスレッショルド電圧動作擬似不揮発性SRAM セルの設計と解析

摘要

IoT デバイスに用いるマイクロコントローラ(MC)やシステムオンチップ(SoC)ではその低消費電力化が重要である．このようなロジックシステムに用いるSRAM では，速度性能より低消費電力性能が重要となることから，高しきい値のLSTP デバイスの利用とニアスレッショルド電圧などによる低電圧駆動により待機時電力を削減することが有効である．このようなCMOS の低電圧動作では全電力に対する待機時電力の割合が増加することから[1]，低電圧CMOS においてもパワーゲーティング(PG)は重要になると考えられる．我々は低電圧(0.5V)のSRAM 動作と，超低電圧(ULV：0.2V 程度)を用いたリテンションによってPG を行うことが可能な擬似不揮発性SRAM(VNR-SRAM)を提案している[2]．今回の発表では，低電圧動作とULV リテンション(ULVR)の性能向上に有用な新たなセルを提案し，その最適設計と動作解析の結果を報告する．