基于电荷再利用和位线分级的低功耗8管SRAM芯片设计方法

摘要

本发明涉及一种基于电荷再利用和位线分级的低功耗8管SRAM芯片设计方法，包括以下步骤：1)在一块SRAM中使用两个不同的8管存储单元(N‑type和P‑type)，两个不同的8管存储单元的写位线之间通过四个开关连接；2)写操作时，在8管SRAM单元的写位线上进行位线电荷再利用技术，由两个不同的8管存储单元共同完成写操作；3)读操作时，两个不同的8管存储单元分别进行相同的读操作，该读操作采用读位线分级的结构，由读位线和其子位线共同完成读操作。与现有技术相比，本发明具有能耗低、稳定性高、性能佳、结构简单等优点。

主权项

一种基于电荷再利用和位线分级的低功耗8管SRAM芯片设计方法，其特征在于，包括以下步骤：1)在一块SRAM中选用两个不同的8管存储单元，两个不同的8管存储单元的写位线之间通过四个开关连接，具体为每个8管存储单元的写位线设有两个，每个8管存储单元的每个写位线分别通过一个开关与另一个8管存储单元的两个写位线连接；2)写操作时，在8管SRAM单元的写位线上进行位线电荷再利用技术，由两个不同的8管存储单元共同完成写操作；3)读操作时，两个不同的8管存储单元分别进行相同的读操作，该读操作采用读位线分级的结构，由读位线和其子位线共同完成读操作；所述的两个不同的8管存储单元分别为N‑type和P‑type，其中N‑type由6个NMOS晶体管和2个PMOS晶体管构成，P‑type由4个NMOS晶体管和4个PMOS晶体管构成；进行位线电荷再利用技术具体为：一个单元连接两根写位线，这两根写位线的电压差决定着将要写入的数据，写操作前两根写位线同时预充电到电源电压VDD，那么在写操作时必然其中一根写位线要放电到低电平，以形成足够的电压差将数据正确写入；引入另一种单元，两种单元共同完成写操作，写操作前将两个写位线同时预充电到地电压GND，那么在写操作时，需要其中一根写位线充电到高电平；电荷再利用技术的关键点是，通过开关控制，找出上文所述需要放电到低电平的那根写位线，和需要充电到高电平的那根写位线，将两者直接相连，即实现电荷的再次利用，将前者需要放电的写位线上的电荷导入到需要充电的写位线上；读位线分级的结构具体为：读操作时，一列只有一个单元被选中，要通过这一个单元对整个读位线放电，由于读位线负载电容较大，所以放电缓慢。