一种用于SRAM快速仿真的模型

根据静态随机存储器(SRAM)电路及版图的设计特点,提出了一种新的可用于SRAM设计的快速仿真计算模型.该模型仿真快速准确,能克服Spice仿真软件对大容量SRAM版图后仿真速度较慢的缺点,在很大程度上缩短了设计周期.同时,它的仿真结果同Synopsys公司的Nanosim软件仿真结果相比偏差小于5%.该模型在龙芯Ⅱ号CPU的SRAM设计中得到了应用;芯片采用的是中芯国际0.18μm CMOS工艺.流片验证了该模型对于大容量的SRAM设计是准确而有效的.     

一种用于SRAM快速仿真的模型

根据静态随机存储器（SRAM）电路及版图的设计特点,提出了一种新的可用于SRAM设计的快速仿真计算模型．该模型仿真快速准确,能克服Spice仿真软件对大容量SRAM版图后仿真速度较慢的缺点,在很大程度上缩短了设计周期．同时,它的仿真结果同Synopsys公司的Nanosim软件仿真结果相比偏差小于5％．该模型在龙芯Ⅱ号CPU的SRAM设计中得到了应用;芯片采用的是中芯国际0.18μm CMOS工艺．流片验证了该模型对于大容量的SRAM设计是准确而有效的．     

一种显示控制与驱动芯片中的高速双端口SRAM设计

文章详细描述了一种集成在OLED显示控制驱动芯片中的双端口SRAM的设计，从电路和版图两方面对SRAM的核心部分进行了详细描述，并且设计了一种可用于OLED显示控制驱动芯片中的96x64x16位的双端口SRAM．最后给出了测试结果，验证了设计的正确性。     

抗单粒子翻转效应的SRAM研究与设计

在空间应用和核辐射环境中,单粒子翻转(SEU)效应严重影响SRAM的可靠性。采用错误检测与校正(EDAC)和版图设计加固技术研究和设计了一款抗辐射SRAM芯片,以提高SRAM的抗单粒子翻转效应能力。内置的EDAC模块不仅实现了对存储数据"纠一检二"的功能,其附加的存储数据错误标志位还简化了SRAM的测试方案。通过SRAM原型芯片的流片和测试,验证了EDAC电路的功能。与三模冗余技术相比,所设计的抗辐射SRAM芯片具有面积小、集成度高以及低功耗等优点。     

基于分离位线DICE结构的SRAM存储单元版图抗辐射设计

在SRAM加固设计中,存储单元的版图抗辐射设计起着重要的作用。基于分离位线的双互锁存储单元（DICE）结构,采用0.18μm体硅工艺,根据电路功能、结构和抗辐射性能,设计了一种新的NMOS隔离管的SRAM存储单元版图结构。根据分析结果,SRAM存储单元在确保存储单元功能的前提下,具备抗总剂量效应、抗单粒子翻转和抗单粒子闩锁效应,同时可实现单元面积的最优化。     

通用嵌入式SRAM编译器的设计与实现

介绍了一种适用于多厂商、多种工艺和电路结构的嵌入式SRAM IP核编译器设计方法,该方法使编译器的设计复杂度降低30％以上.专用版图处理工具LayoutBuilder能自动完成版图拼接、打孔、画线、添加端口和生成GDSII版图文件等.专用网表处理工具NetlistBuilder仅用三个函数即可完成网表的生成,同时,该工具还内嵌自动检查端口数目和对齐方式、自动检查内部浮空节点和自动检查浮空端口等功能.介绍了一种编译器验证流程和时序与功耗文件的生成方法.用这个方法开发了针对2种工艺、3种电路结构的8个编译器.对编译器生成的IP核进行了流片验证.结果表明,该方法可以生成满足不同要求的SRAM IP核.     

TFT-LCD驱动控制芯片内置SRAM读取电路设计

针对TFT-LCD驱动控制芯片内置图形SRAM中具有数千位数据吞吐能力的显示驱动端口操作时引入的电压"风暴"问题和强烈寄生效应导致的TCON读出端口读数速度下降问题,提出分时分次的读出方案和灵敏放大器分段放大技术,并完成了电路和版图设计.电路后仿真结果表明,最大读出操作周期为13 ns,峰值电流小于400 mA,整个SRAM电路性能达到设计指标要求.设计结果已成功应用于自主研发的TFT-LCD驱动控制芯片-"龙腾T2"中.     

一种基于厚膜工艺的电路版图设计

在电子线路版图设计中,通常采用印刷线路板技术。如果结合厚膜工艺技术,可以实现元器件数目繁多,电路连接复杂,且安装空间狭小的电路版图设计。通过对3种不同电路版图设计方案的理论分析,确定了惟一能满足要求的设计方案。基于外形尺寸的要求,综合考虑电路的性能和元件的封装形式,通过合理的电路分割和布局设计,验证了设计方案的合理性和可实现性。体现了厚膜工艺技术在电路版图设计中强大的优越性,使一个按常规的方法无法实现的电路版图设计问题迎刃而解。     

深亚微米SRAM版图优化设计

通过合理放置SRAM电路中的各个模块,对SRAM电路的版图进行了优化设计.在器件放置时,考虑了可能出现的寄生,延迟,干扰等问题.提出0.15um 6T SRAM合理的设计方案.     

单片集成TFT-LCD驱动芯片内置SRAM验证技术研究

介绍了TFT-LCD驱动芯片内置SRAM验证方法:(1)采用模拟验证和形式验证相结合的前端设计验证方法,完成各模块的功能验证及整个SRAM的功能和时序验证.模拟验证技术,利用模拟工具对被测试模块施加测试激励信号,检查输出信号是否符合预期要求;模拟方法可以同时检查被测试模块的功能及时序方面的响应情况,能够全面体现电路的行为.形式验证技术,在集成电路设计中,是通过算法的手段进行等价性检查,比较两种设计之间的功能等价性.(2)采用结构化抽取寄生参数和建立关键路径的方法,完成SRAM性能的评估,即后端设计验证.并且用具体实例详细描述了以上方法在电路仿真验证中的应用,并给出了部分电路结构及仿真结果,进一步论述了该方法的可行性及实用性.     

Area efficient layout design of CMOS circuit for high-density ICs

Efficient layouts have been an active area of research to accommodate the greater number of devices fabricated on a given chip area. In this work a new layout of CMOS circuit is proposed, with an aim to improve its electrical performance and reduce the chip area consumed. The study shows that the design of CMOS circuit and SRAM cells comprising tapered body reduced source fully depleted silicon on insulator (TBRS FD-SOI)-based n- and p-type MOS devices. The proposed TBRS FD-SOI n- and p-MOSFET exhibits lower sub-threshold slope and higher I_on to I_off ratio when compared with FD-SOI MOSFET and FinFET technology. Other parameters like power dissipation, delay time and signal-to-noise margin of CMOS inverter circuits show improvement when compared with available inverter designs. The above device design is used in 6-T SRAM cell so as to see the effect of proposed layout on high density integrated circuits (ICs). The SNM obtained from the proposed SRAM cell is 565 mV which is much better than any other SRAM cell designed at 50 nm gate length MOS device. The Sentaurus TCAD device simulator is used to design the proposed MOS structure.     

SRAM版图布局方向对产品失效率的影响

静态随机存储器(SRAM)是集成电路中重要的存储结构单元。由于其制备工艺复杂、关键尺寸较小、对设计规则的要求最为严格,因此SRAM的质量是影响芯片良率的关键因素。针对一款微控制单元(MCU)芯片的SRAM失效问题,进行逻辑地址分析确认失效位点,通过离子聚焦束(FIB)切片及扫描电子显微镜(SEM)分析造成失效的异常物理结构,结合平台同类产品的设计布局对比及生产过程中光刻工艺制程的特点,确认失效的具体原因。对可能造成失效的工艺步骤或参数设计实验验证方案,根据验证结果制定相应的改善措施,通过良率测试及SEM照片确认改善结果,优化工艺窗口。当SRAM中多晶硅线布局方向与测试单元中一致时,工艺窗口最大,良率稳定;因此在芯片设计规则中明确SRAM结构布局方向,对于保证产品的良率具有重要意义。     

抗辐射128kb PDSOI静态随机存储器

介绍在部分耗尽绝缘体上硅(PD SOI)衬底上形成的抗辐射128kb静态随机存储器.在设计过程中,利用SOI器件所具有的特性,对电路进行精心的设计和层次化版图绘制,通过对关键路径和版图后全芯片的仿真,使得芯片一次流片成功.基于部分耗尽SOI材料本身所具有的抗辐射特性,通过采用存储单元完全体接触技术和H型栅晶体管技术,不仅降低了芯片的功耗,而且提高了芯片的总体抗辐射水平.经过测试,芯片的动态工作电流典型值为20mA@10MHz,抗总剂量率水平达到500krad(Si),瞬态剂量率水平超过2.45×1011 rad(Si)/s.这些设计实践必将进一步推动PD SOI CMOS工艺的研发,并为更大规模抗辐射电路的加固设计提供更多经验.     

一种动态功能重构SRAM的设计与实现

SRAM作为常用的存储器,在速度和功耗方面有一定的优势,但其较大的面积是影响成本的主要原因。文章设计了一种256×8位动态功能重构的SRAM模块,在完成基本SRAM存储功能的前提下,通过设置重构标志信号tag及附加的控制逻辑信号,复用基本SRAM模块存储资源,使系统完成FIFO的顺序存储功能。整个设计一方面拓展了基本存储体的功能,另一方面,FPGA验证结果显示：实施重构方案后同一块FPGA器件的硬件资源利用率明显提高了。最后,采用插入门控时钟的低功耗优化方案进行了DC综合,结果显示动态功耗降低了59．6％。经过“重构”的方式后,只增加了少量电路便可以实现动态数字电路的基本功能,一方面完成了功能上的拓展,另一方面提高了存储模块硬件资源的利用率,使SRAM具有了更高的性价比。     

SoC中嵌入式SRAM的BIST测试方法研究

随着集成电路设计规模的不断增大,在系统芯片SoC(System on a Chip)中嵌入大量的SRAM存储器的设计方法变得越来越重要。文中介绍了SRAM的典型故障类型和几种常用的测试方法,同时详细分析了嵌入式SRAM存储器内建自测试的实现原理以及几种改进的March算法,另外,以16k×32bitSRAM为例,给出了SRAM内建自测试的一种典型实现,并在Altera-EP1S25上实现。     

Design methodology for full custom CMOS microcomputers

A highly structured design methodology is necessary to be successful in the design of VLSI integrated circuits with more than 100000 transistors on a chip. Such a methodology is described: it is based on the regularity of the circuit architecture with an associated chip floor plan and on a new layout technique named metal oriented layout.This methodology has been tested with the design of a 13500 MOS microcomputer. From the instruction set and through different levels of instruction interpretation, the architecture and associated chip floor plan are generated. The detailed logic design is made directly in symbolic layout with the chip floor plan in mind.The proposed design methodology can be best appreciated by the short development time and small chip area required for the designed 13500 MOS microcomputer.     

一种适于FPGA芯片的SRAM单元及外围电路设计

静态存储器(SRAM)功耗是整个芯片功耗的重要组成部分,并且大规模SRAM的仿真在芯片设计中也相当费时。提出了一种基于40 nm CMOS工艺、适用于FPGA芯片的SRAM单元结构,并为该结构设计了外围读写控制电路。仿真结果表明,该结构的SRAM单元在保证正确的读写操作下,静态漏电电流远远小于同工艺下普通阈值CMOS管构造的SRAM单元。同时,为了FPGA芯片设计时大规模SRAM功能仿真的需要,为SRAM单元等编写了verilog语言描述的行为级模型,完成了整个设计的功能验证。     

An experimental study on substrate coupling in bipolar/BiCMOS technologies

The parasitic influence of the substrate can lead to a significant performance degradation of advanced high-speed and RF circuits. Hence, a careful circuit layout is necessary, and shielding measures such as guard rings must usually be applied. However, this might not be sufficient for high-performance circuits. Moreover, such measures often lead to an increased chip size. Therefore, not only the layout but also the technology itself should be optimized to suppress substrate coupling as much as possible. In this work, different technology-related options such as high-resistivity and SOI substrates, transistor isolation techniques, and shielding methods are investigated. Their influence on substrate coupling is determined up to 50 GHz by measurements of special test structures. The observed behavior is thoroughly explained so that guidelines for technology development and circuit design can be derived. This paper focuses primarily on RF and high-speed ICs fabricated in advanced bipolar or BiCMOS technologies using p/sup -/ substrates, although the results apply also to (RF-)CMOS circuits with such substrate materials.     

Automated evaluation of critical features in VLSI layouts based onphotolithographic simulations

In this paper, we address the problem of identifying and evaluating “critical features” in an integrated circuit (IC) layout. The “critical features” (e.g., nested elbows and open ends) are areas in the layout that are more prone to defects during photolithography. As feature sizes become smaller (sub-micron range) and as the chip area becomes larger, new process techniques (such as, using phase shifted masks for photolithography), are being used. Under these conditions, the only means to design compact circuits with good yield capabilities is to bring the design and process phases of IC manufacturing closer. This can be accomplished by integrating photolithography simulators with layout editors. However, evaluation of a large layout using a photolithography simulator is time consuming and often unnecessary. A much faster and efficient method would be to have a means of automatically identifying “critical features” in a layout and then evaluate the “critical features” using a photolithography simulator. Our technique has potential for use either to evaluate the limits of any new and nonconventional process technique in an early process definition phase or in a mask house, as a postprocessor to improve the printing capability of a given mask. This paper presents a CAD tool (an Integrated CAD Framework) which is built upon the layout editor, Magic, and the process simulator, Depict 3.0, that automatically identifies and evaluates “critical features”