极低电源电压和极低功耗的亚阈值SRAM存储单元设计

作者：柏娜; 冯越; 尤肖虎; 时龙兴

来源：东南大学学报(自然科学版), 2013, (02): 268-273.

• 极低功耗
• 亚阈值
• SRAM存储单元
• 泄漏电流 ultra-low power
• subthreshold
• SRAM bitcell
• leakage current

提出一款可以工作在极低电源电压条件下,功耗极低的亚阈值SRAM存储单元.为使本设计在极低电源电压(200 mV)条件下依然能够保持足够的鲁棒性,采用差分读出方式和可配置的操作模式.为极大限度地降低电路功耗,采用自适应泄漏电流切断机制,该机制在不提高动态功耗与不增加性能损失的前提下,可同时降低动态操作(读/写操作)和静态操作时的泄漏电流.基于IBM 130 nm工艺,实现了一款256×32 bit大小的存储阵列.测试结果表明,该存储阵列可以在200 mV电源电压条件下正常工作,功耗(包括动态功耗和静态功耗)仅0.13μW,为常规六管存储单元功耗的1.16%.

• 单位
  东南大学; 电子信息工程学院; 安徽大学; 移动通信国家重点实验室