基于多值RRAM的高能效非易失性SRAM设计

摘要

针对常关即开型应用,本文利用RRAM的多值存储特性,提出了一种基于多值RRAM(MLC)的高能效非易失性SRAM(nvSRAM)单元电路.通过引入新型的多比特数据备份电路,本文提出的MLC-nvSRAM单元实现了将2-bit SRAM数据值同时备份到一个四值RRAM中,明显减小了电路中RRAM的器件个数和平均写入电流,进而有效降低了数据备份能耗.仿真结果表明,与传统基于单值RRAM的SLC-nvSRAM单元相比,所提出的MLC-nvSRAM单元在保持正常SRAM高读写性能的基础上,数据备份能耗和系统盈亏时间的降幅分别高达76.80%和74.01%.