超动态电压调整SRAM设计

摘要

本文设计了一种8管SRAM单元和相应的读写辅助电路,解决了传统6管SRAM单元低压工作存在的读写稳定性问题,实现了具有超动态电压调整(U-DVS)能力的SRAM的设计,其工作电压范围可从亚阈值区变化到标称电压,达到SRAM低功耗和高性能的平衡.通过自适应衬底偏置电路和读缓冲器的设计,增强了SRAM单元低压下的读稳定性和鲁棒性.设计了可复用的读写辅助电路,同时提高SRAM的低压写能力和读速度.采用标准0.18-μm CMOS工艺进行了流片验证.测试结果表明SRAM工作电压范围达到0.2V-1.8V,相应的工作频率为184 kHz-208 MHz,从1.8V到0.2V的工作电压范围内,SRAM总功耗降低了4个数量级,工作电压0.2V时的读写功耗仅为30nW.