动态电压频率调整(Dynamic Voltage Frequency Scaling,DVFS)可以使系统在高电压工作时获得高性能,在低电压工作时降低系统功耗,它要求电路能够从正常电压一直到亚阈值区范围内均能正常工作.抗辐照DVFSSRAM的设计面临着低压工作稳定性...动态电压频率调整(Dynamic Voltage Frequency Scaling,DVFS)可以使系统在高电压工作时获得高性能,在低电压工作时降低系统功耗,它要求电路能够从正常电压一直到亚阈值区范围内均能正常工作.抗辐照DVFSSRAM的设计面临着低压工作稳定性及工艺、电压、温度偏差(Process,Voltage,Temperature,PVT)的严重影响.本文针对以上问题,设计了一款适应于DVFS应用的抗辐照静态随机存储器(Static Random Access Memory,SRAM).提出了新型抗辐照DICE单元结构,其读噪声容限相对于原有DICE单元有大幅提升.同时,针对常规分级位线结构时序控制电路存在的问题,提出了改进型复制列技术,增强了SRAM存储体在不同PVT环境下工作的稳定性.对SRAM存储体进行了电路设计及版图设计,后仿真结果表明,设计的512bit SRAM存储体可在0.6V^1.8V电源电压下正常工作.在1.8V下,SRAM的存取速度为5.1ns,功耗为1.8mW;在0.6V电压下,SRAM的存取速度为93.5ns,功耗为14.63μW,比1.8 V电源工作时的功耗降低了约100倍.另外,设计的SRAM对宽度为300ps以下的单粒子瞬态脉冲具有滤除能力,对单粒子翻转效应有良好的抵抗能力.展开更多
文摘动态电压频率调整(Dynamic Voltage Frequency Scaling,DVFS)可以使系统在高电压工作时获得高性能,在低电压工作时降低系统功耗,它要求电路能够从正常电压一直到亚阈值区范围内均能正常工作.抗辐照DVFSSRAM的设计面临着低压工作稳定性及工艺、电压、温度偏差(Process,Voltage,Temperature,PVT)的严重影响.本文针对以上问题,设计了一款适应于DVFS应用的抗辐照静态随机存储器(Static Random Access Memory,SRAM).提出了新型抗辐照DICE单元结构,其读噪声容限相对于原有DICE单元有大幅提升.同时,针对常规分级位线结构时序控制电路存在的问题,提出了改进型复制列技术,增强了SRAM存储体在不同PVT环境下工作的稳定性.对SRAM存储体进行了电路设计及版图设计,后仿真结果表明,设计的512bit SRAM存储体可在0.6V^1.8V电源电压下正常工作.在1.8V下,SRAM的存取速度为5.1ns,功耗为1.8mW;在0.6V电压下,SRAM的存取速度为93.5ns,功耗为14.63μW,比1.8 V电源工作时的功耗降低了约100倍.另外,设计的SRAM对宽度为300ps以下的单粒子瞬态脉冲具有滤除能力,对单粒子翻转效应有良好的抵抗能力.
