字线仿真结果原来的WL低电平不再是传统意义上的“0”电平,而是更低的负电压Vbias
为了实现该技术,设计了新的字线产生电路 ,在原来电路的基础上增添了新的开关电路,使得新产生的字线电压能够运用提出的字线负偏压技术
电路原理如下:当WL_OLD 为高电平“VDD”时,WL_NEW与WL_OLD的值相同,都为VDD,即存储单元的读写操作与之前一致;当WL_OLD 为低电平“0”时,WL_NEW与Vbias的值一致,保证当存储单元处于数据保持状态时,运用提出的字线负偏压技术,达到降低功耗的目的
该电路使得SRAM在数据保持状态时的字线电压为Vbias,而在读写操作时的电压为VDD
最优字线负偏压的大小不仅与工艺有关,还会因工艺角(P)、供电电压(V)、温度(T)的不同而呈现不同的结果,因此对不同 PVT下的6管存储单元在数据保持状态时的漏电流做了仿真
给出了采用SMIC40nm工艺且不同PVT情况下的最优字线负偏压 ,并且给出了采用该技术前后6管SRAM存储单元的静态功耗对比
由结果可知,采用了字线负偏压技术之后 ,在典型工艺角TNTP85℃下,存储单元的静态功耗降低了11.8%;在快速工艺角FNFP125℃下 ,存储单元的静态功耗降低了23.4%;在慢速工艺角SNSP125℃下,存储单元的静态功耗降低了29.1%
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