一種低功耗的靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種低功耗的靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器，包括存儲(chǔ)陣列、字線譯碼與驅(qū)動(dòng)器、位線預(yù)充電與均衡器、寫(xiě)驅(qū)動(dòng)器、寫(xiě)控制電路以及靈敏放大器，寫(xiě)控制電路產(chǎn)生位線預(yù)充電信號(hào)PRE、位線均衡信號(hào)EQ和寫(xiě)使能信號(hào)WE，位線預(yù)充電與均衡器包括NMOS晶體管N0、NMOS晶體管N1和NMOS晶體管N2，位線預(yù)充電信號(hào)PRE連接NMOS晶體管N0和NMOS晶體管N1的柵端，位線均衡信號(hào)EQ連接NMOS晶體管N2的柵端，NMOS晶體管N0的源端和NMOS晶體管N1的源端均連接位線預(yù)充電電源；寫(xiě)使能信號(hào)WE連接寫(xiě)驅(qū)動(dòng)器。本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有的靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器寫(xiě)操作能耗高的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型每一次寫(xiě)操作所消耗的位線翻轉(zhuǎn)功耗為0.5·CBL·VCC2，相比傳統(tǒng)的技術(shù)的CBL·VCC2，減少了50％。
【專利說(shuō)明】
一種低功耗的靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)領(lǐng)域，特別涉及一種低功耗的靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器。
【背景技術(shù)】
[0002]靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器作為集成電路中的重要的存儲(chǔ)元件，由于其高性能，高可靠性，低功耗等優(yōu)點(diǎn)被廣泛的應(yīng)用于高性能計(jì)算器系統(tǒng)(CPU)，片上系統(tǒng)(SOC)，手持設(shè)備等計(jì)算領(lǐng)域。根據(jù)國(guó)際半導(dǎo)體技術(shù)藍(lán)圖1TRS的估計(jì)，到2016年，嵌入式的靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器面積占到整個(gè)計(jì)算器系統(tǒng)(CPU)，片上系統(tǒng)(SOC)面積的90%。其消耗的功耗占到片上整個(gè)計(jì)算器系統(tǒng)(CPU)，片上系統(tǒng)(SOC)的40 %，其中動(dòng)態(tài)功耗占到大約14 %。對(duì)于靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器的寫(xiě)操作，通常位線需要全擺幅操作，相比于讀操作時(shí)位線只需要放電很小的電壓差，由靈敏放大器小電壓差放大至全擺幅而言，寫(xiě)操作消耗的功耗更大。
[0003]如圖1所示，圖1為傳統(tǒng)的靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器寫(xiě)數(shù)據(jù)通路電路設(shè)計(jì)原理圖。該寫(xiě)數(shù)據(jù)通路包括多個(gè)6管存儲(chǔ)單元、位線預(yù)充電與均衡器以及寫(xiě)驅(qū)動(dòng)器。
[0004]多個(gè)6管存儲(chǔ)單元共用位線BL和位線反BL_N。假設(shè)位線BL和位線反BL_rO:的負(fù)載電容分別為CBL和CBL_N。
[0005]多個(gè)6管存儲(chǔ)單元通過(guò)位線BL和位線反別連接位線預(yù)充電與均衡器和寫(xiě)驅(qū)動(dòng)器；
[0006]位線預(yù)充電與均衡器由2個(gè)預(yù)充電PMOS晶體管P0、P1和一個(gè)均衡PMOS晶體管P2組成。位線BL連接晶體管PO的漏端和晶體管P2的源端。位線反BL_N連接晶體管Pl的漏端和晶體管P2的漏端。位線預(yù)充電反信號(hào)PRE_N連接P0-P2的柵端。靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器電源電壓VCC連接晶體管PO、晶體管Pl的源端。
[0007]現(xiàn)結(jié)合圖2，傳統(tǒng)的靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器寫(xiě)數(shù)據(jù)通路的波形圖來(lái)說(shuō)明該電路的工作原理。
[0008]在保持模式時(shí)，寫(xiě)使能信號(hào)WE為低，寫(xiě)驅(qū)動(dòng)器關(guān)閉。位線預(yù)充電反信號(hào)PRE_N為低，位線預(yù)充電與均衡器中3個(gè)PMOS晶體管都處于導(dǎo)通狀態(tài)，位線BL和位線反BL_N被預(yù)充到電源電壓VCC。
[0009]所有的字線信號(hào)WL為低，因此所有的6管存儲(chǔ)單元的處于保持?jǐn)?shù)據(jù)狀態(tài)。
[0010]在寫(xiě)操作時(shí)，首先，位線預(yù)充電反信號(hào)PRE_N拉高，位線預(yù)充電與均衡器中3個(gè)PMOS晶體管(P0-P2)關(guān)斷，位線BL和位線反BL_N浮空。然后，寫(xiě)使能信號(hào)WE為高，寫(xiě)驅(qū)動(dòng)器打開(kāi)，寫(xiě)驅(qū)動(dòng)器將寫(xiě)數(shù)據(jù)D驅(qū)動(dòng)至位線BL和位線反BL_N。位線BL和位線反BL_N中的其中一條保持在預(yù)充電電平VCC，另一條被從VCC放電到地VSS，這一過(guò)程由于不從電源VCC抽取電流，消耗的能量為O。然后，被選中的6管存儲(chǔ)單元字線WL拉高，寫(xiě)驅(qū)動(dòng)器通過(guò)驅(qū)動(dòng)位線BL和位線反
選中的6管存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)改寫(xiě)。當(dāng)被選中的6管存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)改寫(xiě)完成時(shí)，字線WL拉低，被選中的6管存儲(chǔ)保持其被改寫(xiě)的數(shù)據(jù)。然后寫(xiě)使能信號(hào)拉低，寫(xiě)驅(qū)動(dòng)器關(guān)閉，位線BL和位線反BL_N浮空。然后，位線預(yù)充電反信號(hào)PRE_N拉低，位線預(yù)充電與均衡器中的3個(gè)PMOS晶體管導(dǎo)通，位線BL和位線反BL_N中之前為電源電壓VCC的一條位線保持在VCC，之前為地VSS的一條位線被充電至VCC。這一過(guò)程從電源VCC抽取電流，消耗的能量為CBL.VCC.VCC JPCBL.VCC2。后綜上所述，對(duì)于每一次寫(xiě)操作，包括寫(xiě)操作時(shí)寫(xiě)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)位線BL和位線反BL_N，和寫(xiě)操作完成時(shí)位線預(yù)充電與均衡器對(duì)位線BL和位線反BL_N的均衡和預(yù)充電操作，對(duì)每一對(duì)位線BL和位線反BL_N來(lái)說(shuō)，其消耗的翻轉(zhuǎn)功耗為:寫(xiě)操作時(shí)的消耗的能量加上位線預(yù)充電與均衡操作時(shí)消耗的能量，即0+CBL.VCC2，為CBL.VCC2。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]為了解決現(xiàn)有的靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器寫(xiě)操作能耗高的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種低功耗的靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器及其寫(xiě)操作的控制方法。
[0012]本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案:
[0013]—種低功耗的靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器，包括存儲(chǔ)陣列、字線譯碼與驅(qū)動(dòng)器104、位線預(yù)充電與均衡器、寫(xiě)驅(qū)動(dòng)器、寫(xiě)控制電路102以及靈敏放大器，其特殊之處在于:所述寫(xiě)控制電路102產(chǎn)生位線預(yù)充電信號(hào)PRE、位線均衡信號(hào)EQ和寫(xiě)使能信號(hào)WE，所述位線預(yù)充電與均衡器包括NMOS晶體管NO、NMOS晶體管NI和NMOS晶體管N2。
[0014]位線預(yù)充電信號(hào)PRE連接匪OS晶體管NO和匪OS晶體管NI的柵端，位線均衡信號(hào)EQ連接匪OS晶體管N2的柵端，位線BL連接NMOS晶體管NO的漏端和NMOS晶體管N2的源端，位線反BL_N連接NMOS晶體管NI的漏端和NMOS晶體管N2的漏端，NMOS晶體管NO的源端和NMOS晶體管NI的源端均連接位線預(yù)充電電源；
[0015]寫(xiě)使能信號(hào)WE連接寫(xiě)驅(qū)動(dòng)器。
[0016]位線預(yù)充電信號(hào)PRE、位線均衡信號(hào)EQ和寫(xiě)使能信號(hào)WE滿足以下條件:
[0017]當(dāng)位線預(yù)充電信號(hào)PRE和位線均衡信號(hào)EQ變低，寫(xiě)操作開(kāi)始準(zhǔn)備；
[0018]當(dāng)寫(xiě)使能信號(hào)WE變高時(shí)，寫(xiě)操作開(kāi)始；
[0019]當(dāng)寫(xiě)使能信號(hào)WE變低時(shí)，寫(xiě)操作結(jié)束；
[0020]當(dāng)位線均衡信號(hào)EQ變高到位線預(yù)充電信號(hào)PRE變高為均衡階段；
[0021]當(dāng)位線預(yù)充電信號(hào)PRE處于高狀態(tài)為預(yù)充電階段。
[0022]上述寫(xiě)控制電路包括兩輸入與非門(mén)601、第一反相器602、第二反相器603、第三反相器604、延時(shí)單元605、第一兩輸入與門(mén)606以及第二兩輸入與門(mén)607，所述兩輸入與非門(mén)601的輸入端接寫(xiě)使能信號(hào)WEX和延時(shí)后時(shí)鐘信號(hào)CLKD，所述兩輸入與非門(mén)的輸出端分別與第一反相器602、第一兩輸入與門(mén)606以及第二兩輸入與門(mén)607的輸入端連接，所述第一反相器602的輸出端與第二反相器603的輸入端連接，第二反相器603的輸出端分別與第三反相器604和第一兩輸入與門(mén)606的輸入端連接，所述第二反相器603的輸出端經(jīng)過(guò)延時(shí)單元605與第二兩輸入與門(mén)607的輸入端連接，所述第三反相器604的輸出端輸出寫(xiě)使能信號(hào)WE，所述第一兩輸入與門(mén)6 O 6的輸出端輸出位線均衡信號(hào)E Q，所述第二兩輸入與門(mén)的輸出端輸出位線預(yù)充電信號(hào)PRE。
[0023]上述位線預(yù)充電電源為靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器電源電壓VCC的二分之一。
[0024]存儲(chǔ)器的寫(xiě)操作的控制方法，包括以下步驟:
[0025]I)位線預(yù)充電信號(hào)PRE和位線均衡信號(hào)EQ拉低，位線預(yù)充電與均衡器中匪OS晶體管MKNMOS晶體管NI和NMOS晶體管N2關(guān)斷，位線BL和位線反此_~浮空；
[0026]2)寫(xiě)使能信號(hào)WE變高，寫(xiě)驅(qū)動(dòng)器打開(kāi)，寫(xiě)驅(qū)動(dòng)器將寫(xiě)數(shù)據(jù)D驅(qū)動(dòng)至位線BL和位線反BL_N；
[0027]3)存儲(chǔ)陣列中被選中的存儲(chǔ)單元字線WL拉高，寫(xiě)驅(qū)動(dòng)器通過(guò)驅(qū)動(dòng)位線BL和位線反BL_N對(duì)選中的存儲(chǔ)單元進(jìn)行寫(xiě)操作；
[0028]4)當(dāng)被選中的存儲(chǔ)單元寫(xiě)操作完成時(shí)，字線WL拉低，被選中的存儲(chǔ)單元保持其被改寫(xiě)的數(shù)據(jù)；
[0029]5)寫(xiě)使能信號(hào)WE拉低，寫(xiě)驅(qū)動(dòng)器關(guān)閉，位線BL和位線反BL_N浮空；然后，位線均衡信號(hào)EQ拉高，位線預(yù)充電與均衡器中的匪OS晶體管N2導(dǎo)通，位線BL和位線反BL_N&生電荷分孚；
[0030]6)當(dāng)位線BL和位線反BL_N電荷分享達(dá)到VCC/2時(shí)，位線預(yù)充電信號(hào)PRE拉高，位線預(yù)充電與均衡器中的NMOS晶體管NO和匪OS晶體管NI打開(kāi)，位線BL和位線反BL_N保持在VCC/2。
[0031 ]本實(shí)用新型所具有的優(yōu)點(diǎn):
[0032]1、本實(shí)用新型每一次寫(xiě)操作所消耗的位線翻轉(zhuǎn)功耗為0.5.CBL.VCC2，相比傳統(tǒng)的技術(shù)的CBL.VCC2，減少了50%。
[0033]2、本實(shí)用新型位線預(yù)充電與均衡器使用NMOS晶體管。由于相同尺寸的NMOS晶體管的性能是PMOS的迀移率高2到3倍，因此對(duì)于相同的驅(qū)動(dòng)能力，使用NMOS晶體管可以將晶體管的尺寸減小為PMOS晶體管的1/2到1/3，從而可以節(jié)省面積。
【附圖說(shuō)明】
[0034]圖1為傳統(tǒng)的靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器寫(xiě)數(shù)據(jù)通路電路設(shè)計(jì)原理圖。
[0035]圖2為傳統(tǒng)的靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器寫(xiě)數(shù)據(jù)通路的波形圖。
[0036]圖3為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施的一個(gè)靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器示意圖。
[0037]圖4為本實(shí)用新型的靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器寫(xiě)數(shù)據(jù)通路電路設(shè)計(jì)原理圖。
[0038]圖5為本實(shí)用新型的靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器寫(xiě)數(shù)據(jù)通路的波形圖。
[0039]圖6為寫(xiě)控制電路設(shè)計(jì)原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0040]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式做進(jìn)一步描述。
[0041]請(qǐng)參閱圖3所示，圖3為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施的一個(gè)靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器示意圖。該靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器包括控制電路與預(yù)譯碼器101，寫(xiě)控制電路102，位線預(yù)充電與均衡器、寫(xiě)驅(qū)動(dòng)器和靈敏放大器103，字線譯碼與驅(qū)動(dòng)器104，存儲(chǔ)陣列105。
[0042]控制電路與預(yù)譯碼器101通過(guò)多條列控制信號(hào)連接位線預(yù)充電與均衡器、寫(xiě)驅(qū)動(dòng)器和靈敏放大器103;
[0043]控制電路與預(yù)譯碼器101還通過(guò)延時(shí)后的時(shí)鐘CLKD和鎖存后的寫(xiě)使能WEX連接寫(xiě)控制電路103;
[0044]控制電路與預(yù)譯碼器101還通過(guò)多條行預(yù)譯碼Yro連接字線譯碼與驅(qū)動(dòng)器104;
[0045]寫(xiě)控制電路102通過(guò)位線預(yù)充電信號(hào)PRE、位線均衡信號(hào)EQ，寫(xiě)使能信號(hào)WE連接位線預(yù)充電、均衡器、寫(xiě)驅(qū)動(dòng)器和靈敏放大器103;
[0046]字線譯碼與驅(qū)動(dòng)器104通過(guò)多條字線WL連接存儲(chǔ)陣列105;
[0047]存儲(chǔ)陣列105通過(guò)多條位線BL連接位線預(yù)充電、均衡器、寫(xiě)驅(qū)動(dòng)器和靈敏放大器103。
[0048]請(qǐng)參閱圖4所示，圖4為本實(shí)用新型的靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器寫(xiě)數(shù)據(jù)通路電路設(shè)計(jì)原理圖。該寫(xiě)數(shù)據(jù)通路包括多個(gè)6管存儲(chǔ)單元，位線預(yù)充電與均衡器，寫(xiě)驅(qū)動(dòng)器。
[0049]多個(gè)6管存儲(chǔ)單元共用位線BL和位線反BL_N。假設(shè)位線BL和位線反BL_rO:的負(fù)載電容分別為CBL和CBL_N。
[0050]多個(gè)6管存儲(chǔ)單元通過(guò)位線BL和位線反BL_N連接位線預(yù)充電與均衡器和寫(xiě)驅(qū)動(dòng)器；
[0051 ] 位線預(yù)充電與均衡器由2個(gè)預(yù)充電匪OS晶體管N0、N1和一個(gè)均衡匪OS晶體管N2組成。位線BL連接NO的漏端和N2的源端。位線反BL_N連接NI的漏端和N2的漏端。位線預(yù)充電信號(hào)PRE連接N0、N1的柵端。位線均衡信號(hào)EQ連接N2的柵端。位線預(yù)充電電源VCC/2連接N0、N1的源端。
[0052]現(xiàn)結(jié)合圖5，本實(shí)用新型的靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器寫(xiě)數(shù)據(jù)通路的波形圖來(lái)說(shuō)明該電路的工作原理。
[0053]在保持模式時(shí)，寫(xiě)使能信號(hào)WE為低，寫(xiě)驅(qū)動(dòng)器關(guān)閉。位線預(yù)充電信號(hào)PRE和位線均衡信號(hào)EQ為高，位線預(yù)充電、均衡器中2個(gè)預(yù)充電匪OS晶體管N0、N1和一個(gè)均衡NMOS晶體管N2都處于導(dǎo)通狀態(tài)，位線BL和位線反BL_N被保持在位線預(yù)充電電源VCC/2。
[0054]所有的字線信號(hào)WL為低，因此所有的6管存儲(chǔ)單元均處于保持?jǐn)?shù)據(jù)狀態(tài)。
[0055]在寫(xiě)操作時(shí)，首先，位線預(yù)充電信號(hào)PRE和位線均衡信號(hào)EQ拉低，位線預(yù)充電與均衡器中2個(gè)預(yù)充電NMOS晶體管N0、N1和一個(gè)均衡NMOS晶體管N2關(guān)斷，位線BL和位線反空。然后，寫(xiě)使能信號(hào)WE為高，寫(xiě)驅(qū)動(dòng)器打開(kāi)，寫(xiě)驅(qū)動(dòng)器將寫(xiě)數(shù)據(jù)D驅(qū)動(dòng)至位線BL和位線反BL_N。位線BL和位線反BL_N中的其中一條被從VCC/2充電到靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器電源電壓VCC，這一過(guò)程消耗的能量為CBL.VCC/2.VCC，S0.5.CBL.VCC2;另一條從VCC/2放電到地VSS，這一過(guò)程由于不從位線預(yù)充電電源VCC/2抽取電流，消耗的能量為O。然后，被選中的6管存儲(chǔ)單元字線WL拉高，寫(xiě)驅(qū)動(dòng)器通過(guò)驅(qū)動(dòng)位線BL和位線反此_剛等選中的6管存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)改寫(xiě)。當(dāng)被選中的6管存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)改寫(xiě)完成時(shí)，字線WL拉低，被選中的6管存儲(chǔ)保持其被改寫(xiě)的數(shù)據(jù)。然后寫(xiě)使能信號(hào)拉低，寫(xiě)驅(qū)動(dòng)器關(guān)閉，位線BL和位線反BL_N浮空。然后，位線均衡信號(hào)EQ拉高，位線預(yù)充電與均衡器中的均衡NMOS晶體管N2導(dǎo)通，位線BL和位線反BL_N發(fā)生電荷分享，其中原來(lái)為地VSS的位線電平開(kāi)始上升，原來(lái)為靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器電源電壓VCC的位線開(kāi)始下降。由于位線BL和位線反BL_N的負(fù)載電容CBL和CBL_N相等，位線BL和位線反BL_N之間電荷分享的最終結(jié)果為，位線BL和位線反BL_N到達(dá)靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器電源電壓VCC和地VSS中間的電平為(VCC+0)/2，即VCC/2。這一過(guò)程由于沒(méi)有從位線預(yù)充電電源VCC/2抽取電流，因此消耗的能量為O。當(dāng)位線BL和位線反BL_N電荷分享達(dá)到VCC/2時(shí)，位線預(yù)充電信號(hào)PRE拉高，位線預(yù)充電與均衡器中的預(yù)充電NMOS晶體管MKNl打開(kāi)，位線BL和位線反BL_N保持在VCC/2。綜上所述，對(duì)于每一次寫(xiě)操作，包括寫(xiě)操作時(shí)寫(xiě)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)位線BL和位線反BL_N，和寫(xiě)操作完成時(shí)位線預(yù)充電、均衡器對(duì)位線BL和位線反BL_N的均衡和預(yù)充電操作，對(duì)每一對(duì)位線BL和位線反BL_N來(lái)說(shuō)，其消耗的翻轉(zhuǎn)功耗為，寫(xiě)操作時(shí)的消耗的能量加上位線預(yù)充電、均衡操作時(shí)消耗的能量，即0.5.CBL.VCC2+0，S0.5.CBL.VCC2。
[0056]請(qǐng)參閱圖6，圖6為寫(xiě)控制電路設(shè)計(jì)原理圖。該控制電路由兩輸入與非門(mén)601、反相器602-604，延時(shí)單元605，兩輸入與門(mén)606、607組成。
[0057]鎖存后的寫(xiě)使能信號(hào)WEX和延時(shí)后時(shí)鐘CLKD分別為兩輸入與非門(mén)601的兩個(gè)輸入。接兩輸入與非門(mén)601的輸出，連接反相器602的輸入，連接兩輸入與門(mén)606、607的一個(gè)輸入。WEX_D連接反相器602的輸出和反相器603的輸入。WEN_D1連接反相器603的輸出，連接反相器604的輸入，連接兩輸入與門(mén)606的另一個(gè)輸入，連接延時(shí)單元605的輸入。WEN_D2連接延時(shí)單元605的輸出，連接兩輸入與門(mén)607的另一個(gè)輸入。寫(xiě)使能信號(hào)WE連接反相器604的輸出。位線均衡信號(hào)EQ連接兩輸入與門(mén)606的輸出。位線預(yù)充電信號(hào)PRE連接兩輸入與門(mén)607的輸出。
[0058]其中延時(shí)單元605由反相器鏈組成，其作用在于在寫(xiě)操作完成時(shí)，推遲位線預(yù)充電信號(hào)PRE的上升沿，以提供足夠的時(shí)間讓位線均衡信號(hào)EQ打開(kāi)圖4中位線均衡管N2，使位線BL和位線BL_N完成電荷分享，達(dá)到VCC/2。其好處在于，當(dāng)位線預(yù)充電信號(hào)PRE的上升沿到來(lái)時(shí)，位線BL和位線反BL_N已經(jīng)完成電荷分享，達(dá)到VCC/2，打開(kāi)的位線預(yù)充電管N0、N1只用于將位線BL和位線反BL_N保持在VCC/2，而不需要從位線預(yù)充電電源VCC/2抽取任何電流，從而達(dá)到節(jié)省位線翻轉(zhuǎn)功耗的目的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種低功耗的靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器，包括存儲(chǔ)陣列、字線譯碼與驅(qū)動(dòng)器(104)、位線預(yù)充電與均衡器、寫(xiě)驅(qū)動(dòng)器、寫(xiě)控制電路(102)以及靈敏放大器，其特征在于:所述寫(xiě)控制電路(102)產(chǎn)生位線預(yù)充電信號(hào)PRE、位線均衡信號(hào)EQ和寫(xiě)使能信號(hào)WE，所述位線預(yù)充電與均衡器包括NMOS晶體管NO、NMOS晶體管NI和NMOS晶體管N2， 位線預(yù)充電信號(hào)PRE連接匪OS晶體管NO和匪OS晶體管NI的柵端，位線均衡信號(hào)EQ連接NMOS晶體管N2的柵端，位線BL連接NMOS晶體管NO的漏端和NMOS晶體管N2的源端，位線反BL_N連接NMOS晶體管NI的漏端和匪OS晶體管N2的漏端，NMOS晶體管NO的源端和匪OS晶體管NI的源端均連接位線預(yù)充電電源； 寫(xiě)使能信號(hào)WE連接寫(xiě)驅(qū)動(dòng)器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低功耗的靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器，其特征在于:位線預(yù)充電信號(hào)PRE、位線均衡信號(hào)EQ和寫(xiě)使能信號(hào)WE滿足以下條件: 當(dāng)位線預(yù)充電信號(hào)PRE和位線均衡信號(hào)EQ變低，寫(xiě)操作開(kāi)始準(zhǔn)備； 當(dāng)寫(xiě)使能信號(hào)WE變高時(shí)，寫(xiě)操作開(kāi)始； 當(dāng)寫(xiě)使能信號(hào)WE變低時(shí)，寫(xiě)操作結(jié)束； 當(dāng)位線均衡信號(hào)EQ變高到位線預(yù)充電信號(hào)PRE變高為均衡階段； 當(dāng)位線預(yù)充電信號(hào)PRE處于高狀態(tài)為預(yù)充電階段。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低功耗的靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器，其特征在于:所述寫(xiě)控制電路包括兩輸入與非門(mén)(601)、第一反相器(602)、第二反相器(603)、第三反相器(604)、延時(shí)單元(605)、第一兩輸入與門(mén)(606)以及第二兩輸入與門(mén)(607)，所述兩輸入與非門(mén)(601)的輸入端接寫(xiě)使能信號(hào)WEX和延時(shí)后時(shí)鐘信號(hào)CLKD，所述兩輸入與非門(mén)的輸出端分別與第一反相器(602)、第一兩輸入與門(mén)(606)以及第二兩輸入與門(mén)(607)的輸入端連接，所述第一反相器(602)的輸出端與第二反相器(603)的輸入端連接，第二反相器(603)的輸出端分別與第三反相器(604)和第一兩輸入與門(mén)(606)的輸入端連接，所述第二反相器(603)的輸出端經(jīng)過(guò)延時(shí)單元(605)與第二兩輸入與門(mén)(607)的輸入端連接，所述第三反相器(604)的輸出端輸出寫(xiě)使能信號(hào)WE，所述第一兩輸入與門(mén)(606)的輸出端輸出位線均衡信號(hào)EQ，所述第二兩輸入與門(mén)的輸出端輸出位線預(yù)充電信號(hào)PRE。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的低功耗的靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器，其特征在于:所述位線預(yù)充電電源為靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器電源電壓VCC的二分之一。
【文檔編號(hào)】G11C11/419GK205645282SQ201620468006
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月20日
【發(fā)明人】熊保玉
【申請(qǐng)人】西安紫光國(guó)芯半導(dǎo)體有限公司