Physics-Based Device-Circuit Cooptimization Scheme for 7-nm Technology Node SRAM Design and Beyond

静态随机存取存储器 噪声裕度 电子工程 电路设计 节点(物理) 计算机科学 集成电路 电子线路 工程类 电气工程 晶体管 电压 结构工程
作者
Qiang Huo,Zhenhua Wu,Xingsheng Wang,Weixing Huang,Jiaxin Yao,Jianhui Bu,Feng Zhang,Ling Li,Ming Liu
出处
期刊:IEEE Transactions on Electron Devices [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:67 (3): 907-914 被引量:23
标识
DOI:10.1109/ted.2020.2964610
摘要

This article presents a comprehensive assessment on the 6T static random access memory (SRAM) cell with 7-nm FinFET technology by implementing quantum physics-based device-circuit cooptimization. Seven key device design parameters and their multiple impacts on a 6T SRAM cell are systematically evaluated, focusing on materials band engineering, device design, circuit parameters tradeoff, and variation control. The area of SRAM cell under the same Fin quantization scheme remains constant in all evaluations. To the best of our knowledge, the most comprehensive discussion about circuit optimization from multiple device design parameters perspective is presented. Based on our cooptimization scheme, a SRAM cell is effectively designed. For a low-power and robust SRAM cell design, we achieve 56.7% reduction in leakage, 7.9% improvement in hold noise margin (HNM), 8.6% improvement in read noise margin (RNM), and 10.8% improvement in write margin (WM) at the expense of 19.3% increase in delay under design space of gate length (Lg) and spacer thickness (TSPC). For a high-speed SRAM cell design, we recommend focusing on the optimization of architecture and peripheral circuits. This framework not only has the advantages of easy implementation, technology-friendly, and high accuracy, but also suitable for path-finding researches on 5-nm node and beyond.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
苏沐秋秋发布了新的文献求助10
1秒前
陈秋迎完成签到,获得积分10
1秒前
Leon完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
lcy0707完成签到,获得积分10
2秒前
fxt发布了新的文献求助10
2秒前
锅锅关注了科研通微信公众号
2秒前
xingxing完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
小熊猫发布了新的文献求助10
3秒前
孔雀翎发布了新的文献求助10
3秒前
LP发布了新的文献求助10
3秒前
li发布了新的文献求助30
3秒前
upupup完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
ding应助铁铁采纳,获得10
4秒前
研友_VZG7GZ应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得20
5秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
科研狗应助科研通管家采纳,获得30
5秒前
5秒前
思源应助科研通管家采纳,获得30
5秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
NexusExplorer应助hml123采纳,获得10
5秒前
5秒前
peiyaoyan完成签到,获得积分10
5秒前
沉静的弼完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
柿子椒熊完成签到,获得积分10
6秒前
斯文山蝶发布了新的文献求助10
6秒前
lucky完成签到,获得积分10
6秒前
数据女工举报星星峡求助涉嫌违规
6秒前
7秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
晶种分解过程与铝酸钠溶液混合强度关系的探讨 8888
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6419919
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8239137
关于积分的说明 17506678
捐赠科研通 5473065
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2891430
邀请新用户注册赠送积分活动 1868158
关于科研通互助平台的介绍 1705381