sram设计和compiler技术

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1、符号清单电压增益共模电压增益差模电压增益共模抑制比电容负载有效沟道长度电源电压抑制比有效沟道宽度平衡费米势阈值电压体效应因子器件增益因子工艺跨导参数沟道长度调制系数小信号沟道电导"6丸巧Yt，女五gURcdⅡ，R觚卟吼Li2w月U鬲我们正处于数字化社会之中。正如美围麻省理』学院著名学者NicholasNegroponte在其著作《数字化生存》中所断言的那样：“我们必须掌握数字化社会的生存法则【tl。”数字数据处理正影响着社会的发展。大型机、小型机、个人计算机和笔记本电脑在我们日常生活中的使用频率日盏增加。当然

2、更重要的是不仅如此，在电子产品的每一个领域采用数字解决方塞日益成为潮流。仪器制造成为公认的第一个使用数字数据控制模拟进程的非计算机领域。近年来，通讯和消费电子产品进行了一场数字化变革。电话数据通过有线和无线网络实现数字化传输和处理。CD(数字唱盘)和DVD(数字视盘)的出现也引发了一场新的音视频革命【2】。作为集成电路产业的基础，这些年来半导体工艺技术一直在得到迅速提高。1965年，当时还是仙童公司创始人(后来成为英特尔公司创始人之一)的戈登·摩尔曾在1965年4月号的ElectronicsMagazine杂

3、志上作出预言：“集成电路的集成度每三年增长四倍，特征尺寸每三年缩小√2倍。”这一定律为过去四十年间的事实所证明，自该定律发表以来，集成电路产业基本上是按该定律语言的速度持续发展13I。但是，理论上早已证明集成度有物理的极限，不可能无限度地增加，这使得业界人士对半导体的发展前景似乎有些信心不足。但令人感到高兴的是，在英特尔公司2003年度的“未来技术发展趋势研讨会”上，与会有关专家一致认为摩尔定律至少在未来十年内继续有效。在大量的电子产品中，都有存储数据和程序指令的要求。存储器是计算机的重要组成部分，有了它计算

4、机才有记忆功能，才能把计算机要执行的程序、处理的数据以及计算的结果在计算机中进行存储，才能使计算机脱离人的于预自动地进行工作。存储器的种类很多，但现在常用的是半导体存储器，因为它的容量、速度、体积、价格、功耗等各种性能指标均能满足要求，MOS型存储器更是得到了广泛的应用，因为它集成度高，功耗低。半导体存储器一般包括MaskROM、EPROM、E2ROM、SRAM、DRAM和Flash等。上述半导体存储器由于各自不同的特点而有不同的应用。静态随机存取存储器(SRAM)是半导体存储器中的重要一类，近年来，由于其低

5、功耗和快速的数据存取的特点使得其发展势头强劲，现己广泛应用于多媒体技术、视频信号压缩／解压、电视传输、成像识别和声频信号、数字卫星系统、移动电话、图象处理、电子通信、语音处理和合成、声波导航武器等高新技术方面【4】。由于便携式设备的流行和高性能处珲器的需要，作为其中重要组件的SRAMs，设计主要围绕高速和低功耗的要求进行∽本课题是世宏科技(苏州)有限公司ASIC设计项目的一个子项目，目的在于探讨高速低功耗SRAM设计的新方法。本文将首先阐述SRAM的结构组成、工作原理和设计方法，对SRAM的存储单元以及灵敏放

6、大器、地址译码器等外围电路进行设计和模拟，在此基础上，以lMbSRAM为例，探讨SRAM的Compiler设计技术，给出相应的算法以及仿真结果。我们在设计中使用以下工具。使用lnnoveda公司的eProductDesigner中的Viewdrawt61软件画出SRAM电路图并生成网表。使用SiliconCanvas公司的LEO【71画出相应的版图。使用Synopsys公司的PowerMilll81和Timemill例对时序和功耗进行版图前功能验证。使用Avant!公司的Star—HSPICE【9J进行时序和

7、功耗的版图后精确验证。使用Avant!公司的Cosmos．Scopeu01分析仿真波形。第一章半导体存储器的发展本章主要从半导体存储器的起源、发展现状和分类等方面来概略地介绍半导体存储器的发展。1．1半导体存储器概述半导体存储器最早出现于20世纪60年代，到目前为止，已有40多年的发展历程。当前的许多数字化设计都与数值和程序指令的存储有关。在当今的高性能微处理器中，一半以上的晶体管是用在缓冲存储器当中的，而且在可以预见的将来，这一比率还有望增加。这种状况在系统级层次上表现得尤为突出，高性能工作站和计算机包含的

8、半导体存储器容量可达1024M字节以上，并且这一数字还在持续增长。因此半导体存储器通常被看作是数字逻辑系统设计中最重要的微电子器件，这些系统包括计算级系统和从卫星到消费类电子产品的以微处理器为基础的系统。因此，半导体存储器由于工艺水平的进步而得到的存储容量增大和速度加快的发展，就会对其他数字逻辑系统的性能有很大的影响【列。随着半导体存储器应用范围的不断扩大，半导体存储器的发展也越来越迅速，它的发展可