130nm工艺极低泄漏电流亚阈值SRAM存储单元设计

本文提出一款工作在亚阈值（200 mV）区域且具有极低泄漏电流的亚阈值SRAM存储单元。该存储单元采用自适应泄漏电流切断机制,该机制在没有带来额外的动态功耗和性能损失的前提下,同时降低动态操作（读/写操作）和静态操作时的泄漏电流。差分读出方式和可配置操作模式的应用,使得本文设计在亚阈值条件下（200 mV）仍然保持足够的鲁棒性。仿真结果表明,相比于参考文献中的亚阈值存储单元本文设计具有：（1）在不同的工艺角下,均具有较大的读噪声容限和保持噪声容限;（2）在动态操作和静态操作时均具有极低的泄漏电流。最后,我们将该存储单元成功的应用于IBM 130nm工艺下的一款 bits存储阵列中,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,所对应功耗（包括动态功耗和静态功耗）仅0.13 μW,是常规六管存储单元功耗的1.16%。