[发明专利]存储单元装置和用于运行存储单元装置的方法

说明书

提供存储单元装置和用于运行存储单元装置的方法。存储单元装置可以具有至少一个存储单元，在至少一个存储单元和参考电势之间连接的第一开关，和开关操控逻辑装置，所述开关操控逻辑装置配置为，将第一开关选择性地通过激活或禁用开关操控逻辑装置的第一子电路置于至少三个运行状态中的至少一个中：接通状态、关断状态和传导状态，在所述传导状态中，电导率小于在接通状态中的并且高于在关断状态中。

技术领域

本发明涉及一种存储单元装置和一种用于运行存储单元装置的方法。

背景技术

在此，本发明涉及一种存储器电路，尤其提供低能模式的存储器电路。将低能模式理解成具有低能量消耗的运行类型。这在一些应用中也称作为低功率模式或待机模式。对于电子数据存储器而言，在德语中术语“Memory”(和由其导出的术语)也是常用的。

存储单元装置或所属的电路可以为用于易失性数据存储的存储单元装置或所属的电路，例如SRAM(Static Random Access Memory，静态随机存储器)或DRAM(DynamicRandom Access Memory，动态随机存储器)存储器电路。为了所存储的数据的数据维持，必须为所述存储器电路在其电源节点上提供预定的保持电压。

具有低能量消耗的产品基于或包含集成电路，所述集成电路本身又可以在低能模式中运行。

无线产品(即电子设备，所述电子设备配置用于无线缆的数据交换，例如移动电话，笔记本电脑或平板电脑)，芯片卡产品(例如用于标识的卡，例如身份证，保险卡，如例如医疗保险卡或支付卡，如例如信用卡)，汽车领域中的产品(例如用于如下发动机的发动机控制装置，所述发动机负责车辆驱动(例如内燃机或电动机)和/或用于其他发动机的发动机控制装置，如例如车窗玻璃升降器)，或者用于自动化驾驶的设备或装置，和用于能量管理的产品是这种产品的实例，所述产品可以提供低能模式。

大部分集成电路具有用于存储数据的存储器电路。为了能够提供具有低能模式的产品，与此相应地应能够以低能耗来运行存储器电路。

在存储器电路中的能耗的一部分因漏电流造成。在汽车领域中的微控制器产品中，在从40nm工艺过渡到28nm工艺时SRAM存储单元的数量已经大致翻倍。同时，在SRAM中出现的每比特的漏电流已经提高(例如接近翻倍)。这意味着，SRAM存储器的漏电流贡献已经提高到近似四倍。

存储器电路应提供用于减小漏电流的技术或工艺并且能够实现低能模式，所述低能模式鲁棒地、可设定地、关于需要的(芯片)面有益地和简单地实现，并且在此确保维持存储的数据。

此外，要避免在从低能模式切换到正常模式(也称为有源模式，有源功率模式或有源运行模式)时的高峰值电流。

在图2A中示意性地示出多个在现有技术中已知的存储单元装置，更确切地说分别以连接正供应电压VDD的变型形式示出(在此接通PFET晶体管，在“VDD切换”栏中示出，基于NFET)和以连接负供应电压或接地端子VSS的变型形式中示出(在此，接通NFET晶体管，在“VSS切换”栏中示出，基于NFET)。

在相对简单地构造的存储单元装置200a、200b(在图2A的第一行中示出，用“能量供应关断”表示)，存储单元阵列100的供应电压VDD或VSS可以借助于在存储单元阵列100和电压供应VSS或VDD之间连接的晶体管220接通或关断。然而这意味着，在易失性存储单元阵列100的情况下在存储单元阵列100中存储的信息在关断状态中丢失。

针对低能模式为存储单元阵列100提供降低的工作电压的可能性能够设计为使用二极管。

在图2A的用“二极管模式”表示的行中，示出存储单元装置201a、201b，其中用作为二极管222的晶体管与借助于开关(晶体管)220可接通和关断的电压供应VSS或VDD并联连接。如果关断开关220，那么在低能模式中经由二极管222提供用于存储单元阵列100的降低的工作电压，由此可以减小漏电流。