[实用新型]一种适用于静态随机存储器的写复制电路

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及静态随机存储器设计领域，特别涉及一种适用于静态随机存储器的写复制电路。 

【背景技术】

静态随机存储器作为集成电路中的重要的存储元件，由于其高性能，高可靠性，低功耗等优点被广泛的应用于高性能计算器系统（CPU），片上系统（SOC），手持设备等计算领域。 

随着工艺技术的不断演进，半导体器件尺寸的不断缩小，本地和全局的工艺偏差，对集成电路的性能，可靠性造成的影响越来越大。为了克服这种影响，一些对工艺电压温度（PVT）不敏感的片上自适应技术近年来得到了广泛的研究与应用。通过在片上增加复制电路，来跟踪PVT环境变化对整个芯片性能，可靠性的影响，并反馈给控制系统，调整电路中某些关键参数，使芯片工作在当前PVT环境下所能达到的性能和可靠性最佳的状态。 

读复制电路就是这样一种应用于静态随机存储器中，用来跟踪不同PVT环境下，静态随机存储器读操作时的字线脉冲宽度，以提供足够的位线放电时间，确保位线上的电压差，可以被灵敏放大器可靠，快速的放大的一种技术。对于静态随机存储器，读访问通常比写访问需要更多的时间。因此，在传统的静态随机存储器设计中，读复制电路也被用来产生写操作所需要的字线脉冲宽度。对于那些读访问时间更为关键的应用，这样的设计是合理的。然而对于那些写访问时间同样关键或者更为关键的应用，这样的设计显然意味着过度设计（over-design），不能达到整个系统的性能最佳。 

因此，设计能够精确跟踪不同PVT环境下静态随机存储器可靠快速完成写访问所需要的字线脉冲宽度的写复制电路，是非常有意义的。 

【实用新型内容】

本实用新型的目的在于提出一种适用于静态随机存储器的写复制电路，该电路通过模拟正常写操作时对存储单元的写“0”操作，为静态随机存储器在不同工艺电压温度下的写操作提供精确的自定时。 

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案： 

一种适用于静态随机存储器的写复制电路，包括复制字线负载、复制位线负载、复制位线选择器与复制写驱动器、写复制单元、状态机、行译码器、存储阵列、控制电路与预译码器，位线选择器与灵敏放大器及输入输出电路； 

复制字线负载通过复制字线连接状态机、写复制单元和复制位线选择器与复制写驱动器； 

复制位线负载通过复制位线连接写复制单元,和复制位线选择器与复制写驱动器； 

写复制单元通过写完成标志信号线连接状态机； 

状态机通过字线使能连接行译码器，状态机还通过本地时钟连接控制电路与预译码器； 

行译码器通过多条字线连接存储阵列和复制位线负载； 

存储阵列还通过多条位线连接复制字线负载、位线选择器与灵敏放大器及输入输出电路。 

本实用新型进一步的改进在于：所述复制位线选择器与复制写驱动器，模拟正常写操作时的位线选择器与写驱动器。 

本实用新型进一步的改进在于：所述写复制单元，模拟正常写操作时被改写的存储单元。 

本实用新型进一步的改进在于：所述状态机，为正常写操作开始与结束之间提供状态转换。 

本实用新型进一步的改进在于：在写操作开始时，复制位线被复制位线选择器与复制写驱动器预冲至预充电电平VDD；根据输入的地址，写使能和时钟，由控制电路与预译码器产生本地时钟；在本地时钟的上升沿，状态机置位，复制字线及字线使能有效；复制字线沿复制 字线负载，连接到写复制单元和复制位线选择器与复制写驱动器；复制位线选择器与复制写驱动器将复制位线放电至低电平；复制位线将预先存储在写复制单元中的“1”值改写为“0”；写完成标志信号有效，反馈给状态机，将状态机复位，复制字线与字线使能信号无效；字线使能信号的脉冲宽度等于复制字线的脉冲宽度，行译码器根据字线使能信号对电平字线信号进行截取，产生正常写操作时所需要的脉冲字线信号；其中复制复制位线负载用来模拟正常阵列中连接到位线上的负载，复制字线负载用来模拟正常阵列中连接到字线上的负载；当复制字线无效时，写复制单元中的值将被复位为“1”，同时复制位线也将被预冲至预冲电电平VDD。 

本实用新型进一步的改进在于：写复制单元由NMOS传输门，复位PMOS晶体管及反相器组成；复位PMOS晶体管的栅端连接VSS；NMOS传输门的栅极连接复制字线，源极连接复制位线，漏极连接存储节点；复位PMOS晶体管的源极接VDD，栅极连接VSS，漏极接存储节点和反相器的输入端，反相器的输出端连接写完成标志信号线。