[实用新型]具有低功率SRAM保持模式的设备

说明书

本申请公开了具有低功率SRAM保持模式的设备。公开了存储器阵列(300A)和集成电路。存储器阵列包括第一组和第二组存储器元件和五个开关(S1‑S5)。第一组存储器元件的每个存储器元件耦合到上轨道和第一节点，而第二组存储器元件的每个存储器元件耦合到第二节点和下轨道。第一开关(S1)耦合在第一节点与第二节点之间；第二开关(S2)耦合在第一节点和下轨道之间；以及第三开关(S3)耦合在第二节点和上轨道之间。第四开关(S4)耦合在第一节点和是下轨道上方的一个二极管压降的电压之间，并且第五开关(S5)耦合在第二节点和是上轨道下方的一个二极管压降的电压之间。

技术领域

所公开的实施例总体上涉及计算机存储器领域。更具体地，并且不通过任何限制，本公开涉及具有低功率SRAM保持模式的设备。

背景技术

静态随机存取存储器(SRAM)用在大多数片上系统(SoC)装置上。包括物联网(IoT)装置的许多手持装置需要非常低的功耗和长的电池寿命，但是通常需要这些装置长时间保持SRAM的内容。当至SRAM的电力被关断时，存储在位单元中的数据丢失。然而，当位单元空闲时，即不被读取或写入时，位单元可以被置于保持模式，这使用更少的电力。这是可能的，因为在保持模式期间可以减小SRAM的电压余量(headroom)，因为当字线断开时的静态噪声容限比在字线开启时存取位单元期间更好。减小的余量导致通过位单元的较低泄漏电流。然而，这些系统可能需要很大的占空比，并且通常能量不足，所以即使减小了电压余量，在保持模式期间的SRAM泄漏也是任何SoC的功率预算的重要部分。因此，在保留模式中电力的使用是至关重要的。

实用新型内容

所公开的实施例提供位单元的堆叠，使得第一组位单元可在保持模式期间耦合到第二组位单元，允许来自第一组位单元的泄漏电流被传递到第二组位单元。位于第一组和第二组位单元之间的开关电路在三种模式之间切换：当第一组和第二组位单元分别耦合到上轨道(rail)和下轨道时的功能模式，当第一组和第二组位单元耦合到一起时的保持模式，以及短暂过渡模式，在短暂过渡模式中，第一组位单元通过二极管耦合到下轨道，并且第二组位单元通过二极管耦合到上轨道。

在一个方面，公开了一种存储器阵列的实施例。存储器阵列包括第一多个存储器元件，第一多个存储器元件中的每个存储器元件耦合到上轨道及第一节点；第二多个存储器元件，第二多个存储器元件中的每个存储器元件耦合到第二节点和下轨道；耦合在第一节点和第二节点之间的第一开关；耦合在第一节点和下轨道之间的第二开关；耦合在第二节点和上轨道之间的第三开关；第四开关，其耦合在第一节点与是在下轨道上方的一个二极管压降的电压之间；以及第五开关，其耦合在第二节点与是在上轨道下方的一个二极管压降的电压之间。

在另一方面，公开了一种集成电路的实施例。集成电路包括第一多个静态随机存取存储器(SRAM)位单元，第一多个SRAM位单元中的每个位单元耦合到上轨道、第一节点和第一位线对；第二多个SRAM位单元，第二多个SRAM位单元中的每个位单元耦合到第二节点、下轨道以及第二位线对；以及耦合到第一节点和第二节点的开关电路，当第一和第二多个SRAM位单元处于保持模式时，开关电路操作以将第一节点耦合到第二节点。

附图说明

在附图中，通过示例而非限制的方式来说明本公开的实施例，在附图中相同的附图标记表示类似的元件。应该注意的是，在本公开中对“一个(an或one)”实施例的不同参考不一定是相同的实施例，并且这种参考可能意味着至少一个。此外，当结合实施例描述特定的特征、结构或特性时，认为结合其它实施例实现这种特征、结构或特性是在本领域技术人员的知识范围内，无论是没有明确描述。如本文所使用的，术语“耦合(couple或couples)”旨在表示间接的或直接的电连接，除非被认定为可以包括无线连接的“可通信耦合”。因此，如果第一装置耦合到第二装置，则该连接可以通过直接电连接，或通过经由其它装置和连接的间接电连接。