論文范文-sram的結(jié)構(gòu)與設計技術(shù)研究

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1、摘要存儲器是現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)的主要組成部分，自20世紀60年代誕生以來，其技術(shù)得到了迅猛發(fā)展，應用范圍得到了迅速的擴大，特別是經(jīng)過最近幾年的發(fā)展，半導體存儲器已經(jīng)占到了IC市場的半壁江山。今天的高性能微處理器中，一半以上的晶體管用于高速緩存，并且預期這一比例還會進一步提高，存儲器的密度和性能經(jīng)歷了翻天覆地的變化，并被應用到越來越多的領(lǐng)域中去?！虼?，靜態(tài)隨機讀寫存儲器作為IC領(lǐng)域的一個極其重要的部分，對其進行深入的研究開發(fā)，對于研制國產(chǎn)芯片，推動我國微電子技術(shù)的發(fā)展，具有深遠的意義。關(guān)鍵詞：存儲器，低功耗，高性能目錄1存儲器的分類及特點11.1揮發(fā)性隨機存儲器11.

2、2非揮發(fā)性存儲器12SRAM結(jié)構(gòu)、工藝及關(guān)鍵技術(shù)22.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖及其描述22.2SRAM存儲單元32.3SRAM單元工作原理32.4SRAM工藝42.5SRAM設計技術(shù)的關(guān)鍵4…………5總結(jié)與展望5參考文獻6致謝7英文翻譯8前言現(xiàn)代社會己進入以微電子技術(shù)為核心的信息時代，信息產(chǎn)業(yè)已成為現(xiàn)代經(jīng)濟的重要支柱產(chǎn)業(yè)。自20世紀60年代存儲器發(fā)明以來，存儲器的研究和應用己經(jīng)歷了近半個世紀的發(fā)展歷程。隨著經(jīng)濟的迅速發(fā)展，存儲器是微電子器件的重要組成成分；其技術(shù)得到了迅猛發(fā)展，應用范圍得到了迅速的擴大，特別是經(jīng)過最近幾年的發(fā)展，存儲器的已經(jīng)占到了IC市場的半壁江山。在很多應用中

3、人們首先追求的是可靠性然后才是性能、功耗等其它因素，存儲器的作為微電子器件的主要形式，其應用范圍日益擴大，也是人們生產(chǎn)、生活和工作的必要工具。存儲器會運用到各種領(lǐng)域中去，高科技技術(shù)是未來經(jīng)濟發(fā)展的需求。………………靜態(tài)隨機讀寫存儲器(SRAM)由于其優(yōu)越的性能(功耗低，速度高)而被廣泛應用在高速存儲系統(tǒng)、多媒體技術(shù)、蜂窩電話、活動圖象處理、電子通信、語音處理合成、聲波導航武器等高技術(shù)領(lǐng)域。高速低功耗的SRAM業(yè)已成為超大規(guī)模集成電路(VLSI)芯片的重要組成部分。因此，靜態(tài)隨機讀寫存儲器作為IC領(lǐng)域的一個極其重要的部分，對其進行深入的研究開發(fā)，對于研制國產(chǎn)芯片，推動我

4、國微電子技術(shù)的發(fā)展，具有深遠的意義。SRAM的結(jié)構(gòu)與設計技術(shù)研究91存儲器的分類及特點半導體存儲器有許多不同的形式和類型，可以按功能、數(shù)據(jù)讀取的方式和數(shù)據(jù)存儲的原理來對其進行劃分。通常從功能上可將其分為隨機存儲器(RAM，RandomAccessMemory)和只讀存儲器(RoM，ReadOnlyMemory)兩大類。RAM的存儲信息一般在斷電后就丟失了，而ROM存儲的信息一經(jīng)存入便可長期保持。因此，RAM也常叫做揮發(fā)性存儲器，而ROM常歸為非揮發(fā)性存儲器。1.1揮發(fā)性隨機存儲器揮發(fā)性隨機存儲器是最靈活的一種存儲器它可以同時提供讀和寫的功能并具有可比性的讀、寫時間。根

5、據(jù)數(shù)據(jù)存儲的不同工作原理，它又可分為靜態(tài)隨機讀寫存儲器(SRAM)和動態(tài)隨機讀寫存儲器(DRAM)。SRAM利用一個帶有正反饋的觸發(fā)器來存儲數(shù)據(jù)，而DRAM則利用電容上的電荷來存儲數(shù)據(jù)。由于電容存在電荷泄漏問題，所以需要定時對DRAM進行刷新，以彌補被泄漏的電荷，從而保證存儲信息不被破壞。隨機讀寫存儲器(RAM)工作時，可以隨時從任何一個指定的地址讀出數(shù)據(jù)，也可以隨時將數(shù)據(jù)寫入任何一個指定的存儲單元。它最大的優(yōu)點是讀、寫操作方便，使用靈活，但是也存在數(shù)據(jù)易丟失的缺點(即一旦停電以后，所存儲的數(shù)據(jù)也隨即丟失)。1.2非揮發(fā)性存儲器非揮發(fā)性存儲器的存儲信息不會因為掉電而丟

6、失，主要包括只讀存儲器和可編程存儲器兩類。取決于存儲器的具體結(jié)構(gòu)，非揮發(fā)性存儲器中所存儲的數(shù)據(jù)可以是長期不變的，或者是可編程的。具體的分類如表1.1所示。與DRAM相比，SRAM版圖面積和工作電流較大，但同時具有速度快、取數(shù)時間短等優(yōu)點。目前制造SRAM的技術(shù)主要有CMOS、BICMOS、CMOS-ECL等。BICMOS和CMOS-ECL制作的產(chǎn)品速度較快，但功耗也較大。CMOSSRAM在功耗和速度兩個性能指標上進行折中，是目前SRAM設計的主要技術(shù)。這類存儲器的特點是密度高，成本低。它的編程是在集成電路的制造過程中通過掩模完成的，因此它一旦編程就無法再進行修改，在使

7、用上缺乏靈活性。但隨著集成電路設計、制造水平的不斷提高，SRAM的密度、性能都不斷得以改善。在國內(nèi)，研究工作也取得了一定的成就。表1.1半導體存儲器的分類半導體存儲器揮發(fā)性存儲器非揮發(fā)性存儲器DRAMSRAM可編程存儲器只讀存儲器EPROMEP2ROMFLASHROM靜態(tài)隨機存儲器（SRAM）是一種半導體存儲器。靜態(tài)隨機讀寫存儲器的存取速度由地址輸入到數(shù)據(jù)輸出的關(guān)鍵路徑?jīng)Q定：關(guān)鍵路徑主要包括地址緩沖、譯碼器、存儲單元、靈敏放大器和輸出緩沖電路等。SRAM的結(jié)構(gòu)與設計技術(shù)研究92SRAM結(jié)構(gòu)、工藝及關(guān)鍵技術(shù)靜態(tài)隨機讀寫存儲器(SRAM)采用雙穩(wěn)態(tài)電路來