论文范文-sram的结构与设计技术研究

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1、摘要存储器是现代数字系统的主要组成部分，自20世纪60年代诞生以来，其技术得到了迅猛发展，应用范围得到了迅速的扩大，特别是经过最近几年的发展，半导体存储器已经占到了IC市场的半壁江山。今天的高性能微处理器中，一半以上的晶体管用于高速缓存，并且预期这一比例还会进一步提高，存储器的密度和性能经历了翻天覆地的变化，并被应用到越来越多的领域中去。…………因此，静态随机读写存储器作为IC领域的一个极其重要的部分，对其进行深入的研究开发，对于研制国产芯片，推动我国微电子技术的发展，具有深远的意义。关键词：存储器，低功耗，高性能目录1存储器的分类及特点11.1挥发性随机存储器11.

2、2非挥发性存储器12SRAM结构、工艺及关键技术22.1系统结构框图及其描述22.2SRAM存储单元32.3SRAM单元工作原理32.4SRAM工艺42.5SRAM设计技术的关键4…………5总结与展望5参考文献6致谢7英文翻译8前言现代社会己进入以微电子技术为核心的信息时代，信息产业已成为现代经济的重要支柱产业。自20世纪60年代存储器发明以来，存储器的研究和应用己经历了近半个世纪的发展历程。随着经济的迅速发展，存储器是微电子器件的重要组成成分；其技术得到了迅猛发展，应用范围得到了迅速的扩大，特别是经过最近几年的发展，存储器的已经占到了IC市场的半壁江山。在很多应用中

3、人们首先追求的是可靠性然后才是性能、功耗等其它因素，存储器的作为微电子器件的主要形式，其应用范围日益扩大，也是人们生产、生活和工作的必要工具。存储器会运用到各种领域中去，高科技技术是未来经济发展的需求。………………静态随机读写存储器(SRAM)由于其优越的性能(功耗低，速度高)而被广泛应用在高速存储系统、多媒体技术、蜂窝电话、活动图象处理、电子通信、语音处理合成、声波导航武器等高技术领域。高速低功耗的SRAM业已成为超大规模集成电路(VLSI)芯片的重要组成部分。因此，静态随机读写存储器作为IC领域的一个极其重要的部分，对其进行深入的研究开发，对于研制国产芯片，推动我

4、国微电子技术的发展，具有深远的意义。SRAM的结构与设计技术研究91存储器的分类及特点半导体存储器有许多不同的形式和类型，可以按功能、数据读取的方式和数据存储的原理来对其进行划分。通常从功能上可将其分为随机存储器(RAM，RandomAccessMemory)和只读存储器(RoM，ReadOnlyMemory)两大类。RAM的存储信息一般在断电后就丢失了，而ROM存储的信息一经存入便可长期保持。因此，RAM也常叫做挥发性存储器，而ROM常归为非挥发性存储器。1.1挥发性随机存储器挥发性随机存储器是最灵活的一种存储器它可以同时提供读和写的功能并具有可比性的读、写时间。根

5、据数据存储的不同工作原理，它又可分为静态随机读写存储器(SRAM)和动态随机读写存储器(DRAM)。SRAM利用一个带有正反馈的触发器来存储数据，而DRAM则利用电容上的电荷来存储数据。由于电容存在电荷泄漏问题，所以需要定时对DRAM进行刷新，以弥补被泄漏的电荷，从而保证存储信息不被破坏。随机读写存储器(RAM)工作时，可以随时从任何一个指定的地址读出数据，也可以随时将数据写入任何一个指定的存储单元。它最大的优点是读、写操作方便，使用灵活，但是也存在数据易丢失的缺点(即一旦停电以后，所存储的数据也随即丢失)。1.2非挥发性存储器非挥发性存储器的存储信息不会因为掉电而丢

6、失，主要包括只读存储器和可编程存储器两类。取决于存储器的具体结构，非挥发性存储器中所存储的数据可以是长期不变的，或者是可编程的。具体的分类如表1.1所示。与DRAM相比，SRAM版图面积和工作电流较大，但同时具有速度快、取数时间短等优点。目前制造SRAM的技术主要有CMOS、BICMOS、CMOS-ECL等。BICMOS和CMOS-ECL制作的产品速度较快，但功耗也较大。CMOSSRAM在功耗和速度两个性能指标上进行折中，是目前SRAM设计的主要技术。这类存储器的特点是密度高，成本低。它的编程是在集成电路的制造过程中通过掩模完成的，因此它一旦编程就无法再进行修改，在使

7、用上缺乏灵活性。但随着集成电路设计、制造水平的不断提高，SRAM的密度、性能都不断得以改善。在国内，研究工作也取得了一定的成就。表1.1半导体存储器的分类半导体存储器挥发性存储器非挥发性存储器DRAMSRAM可编程存储器只读存储器EPROMEP2ROMFLASHROM静态随机存储器（SRAM）是一种半导体存储器。静态随机读写存储器的存取速度由地址输入到数据输出的关键路径决定：关键路径主要包括地址缓冲、译码器、存储单元、灵敏放大器和输出缓冲电路等。SRAM的结构与设计技术研究92SRAM结构、工艺及关键技术静态随机读写存储器(SRAM)采用双稳态电路来