57、不同7T和9T SRAM单元的性能综合分析

不同7T和9T SRAM单元的性能综合分析

1. SRAM 概述

SRAM（静态随机存取存储器）在内存领域至关重要，因为其电源不会切断。然而，随着技术节点不断缩小和电源电压（VDD）降低，SRAM 单元面临着诸多挑战。

1.1 SRAM 面临的挑战

• 尺寸问题 ：由于工艺故障导致的更高漏洞，SRAM 单元尺寸较大，且随着技术进步，这一问题愈发突出。
• 功耗问题 ：高泄漏电流值导致功率损失大、效率低。

为应对这些问题，研究人员和发明家致力于在保持单元紧凑的同时减少泄漏电流，从而降低功率损失。

1.2 分析的 SRAM 单元

本次对四种 SRAM 单元进行分析，包括两种 9T SRAM 单元和两种 7T SRAM 单元。分析基于读取、保持静态噪声裕量（RSNM 和 HSNM）、写入裕量（WM）和泄漏电流。同时，还会检查每个单元在不同工作温度下的性能变化。

2. 传统 6T SRAM 设计

传统的 6T SRAM 设计使用六个晶体管，包含 P1 - N1 和 P2 - N2 形成的反相器对系统作为存储核心，AC1 - AC2 作为访问晶体管。该设计因其紧凑的面积和差分传感，成为商业应用的有效基准。然而，其较大的面积占用、高功率和电流耗散使其难以大规模实施。

3. 9T 单元架构

3.1 9T - 1 SRAM 单元

• 架构特点 ：包含九个