시스템 온칩 메모리를위한 SRAM의 전력 소비 지원 LSI
약 40%감소하는 회로 레드불토토이 개발되었습니다

NMOS 및 PMOS의 기판 전위를 개별적으로 제어하는 ​​방법을 적용

  토토 사이트. (임원 : Furukawa Kazuo / Heencialinafter, Hitachi) 및 Renesas Technology Co., Ltd. (회장 및 CEO : Ito Tatsu, Hereinafter, Renesas Technology)는 SRAM의 운영 전역 (정적 액세스 메모리)을 감소시킬 수있는 보드 바이어스 제어 회로 레드불토토을 공동으로 개발했습니다. 이번에 개발 된 회로 레드불토토은 SRAM 보드 터미널의 잠재력이 NMOS 및 PMO에 의해 개별적으로 제어되어 작동 전압의 감소를 달성하는 방법입니다. 65 나노 미터 (NM) 공정을 사용하여 제조 된 1 메가 비트 SRAM 모듈에 적용되면이 레드불토토이 사용되지 않은 경우에 비해 작동 전압을 300mV 감소시킬 수 있으며 결과적으로 전력 소비는 대략 40%감소 할 수 있습니다.
이 레드불토토은 SRAM 회로의 전력 소비를 줄일 수있는 레드불토토 일 수 있으며, 이는 트랜지스터의 소형화로 인해 성능 변화를 증가시켜 작동 전압을 줄이기가 더 어려워집니다.

  IT 관련 제품의 확산으로 최근 몇 년 동안 서버, PC 및 휴대 전화와 같은 다양한 정보 장치의 핵심에 사용되는 시스템 LSI의 성능 및 전력 절약 개선에 대응해야 할 수요가 더 많았습니다. 지금까지는 소형 전처리 트랜지스터로 성능이 향상되었지만 소형화가 수십 수준으로 진행되면*1"매우 다르게되어 시스템 LSI의 온실 메모리로 사용되는 SRAM을 작동하기가 어려워졌습니다. 이러한 이유로 이러한 이유로,이 문제는 운영 전압을 낮추지 않음 으로써이 문제가 해결되었지만, LSI가 전력 소비를 줄이지 않도록하는 문제가 있었지만, 미래의 에너지가 발전하고있다. 장비는 그 어느 때보 다 커질 것으로 예상되며, 소형화로 인해 트랜지스터에서 성능 변화가 발생하더라도 저전압에서 SRAM을 작동 할 수있는 회로 기술에 대한 수요가있었습니다.

  이 배경에 대한 응답으로 Hitachi와 Renesas 레드불토토은 공동으로 소형화로 인해 트랜지스터의 성능이 다양하더라도 SRAM의 작동 전압을 줄일 수있는 새로운 유형의 보드 바이어스 제어 회로 레드불토토을 공동으로 개발했습니다.
 보드 바이어스 제어 회로 레드불토토의 개요는 다음과 같습니다.

(1) 작동 전압을 줄이기 위해 NMOS 및 PMOS 보드 바이어스를 별도로 제어

  SRAM 메모리 셀은 대칭 적으로 배열 된 두 가지 유형의 트랜지스터 (NMOS 및 PMOS)로 구성되며, 이는 전기 균형에 의해 작동됩니다. 트랜지스터의 성능이 다양 해지면이 균형은 불균형이되고 정상 작동이 어려워 지므로 일반적으로 작동 전압을 낮추지 않음 으로써이 문제를 처리했습니다. 이번에는 NMOS 및 PMOS의 성능에 따라 트랜지스터의 기판 전위를 개별적으로 제어하는 ​​회로 레드불토토을 개발했습니다. 이를 통해 SRAM은 저전압에서 작동 할 수 있습니다. 제조 중 트랜지스터의 성능이 차이가 있더라도 기판 전위를 제어함으로써 설계시 성능에 더 가깝게 이동할 수 있습니다.

(2) "소스 라인 제어 NMOS/PMOS 개별 성능 측정 기술"NMOS 및 PMOS의 성능을 개별적으로 측정하는 개별 성능 측정 기술

  NMOS 및 PMOS의 기판 전위를 개별적으로 제어하기 위해서는 측정 레드불토토이 각각의 성능을 알아야합니다. 이번에는 SRAM의 전원 (소스 라인)을 제어하는 ​​회로를 사용하여 NMOS 및 PMO의 성능을 개별적으로 측정 할 수있는 회로 레드불토토을 개발했으며, 이전에는 메모리 셀의 누출 전류를 줄이는 데 사용되었습니다.

  이번에는 65nm 공정을 사용하여 셀 크기 0.51µm가 새로운 유형의 보드 바이어스 제어 회로 레드불토토과 함께 설치됩니다.²효과를 확인했습니다. 결과적으로, 모든 비트는 새로운 보드 바이어스 제어 회로 레드불토토이 사용되지 않았을 때와 비교하여 300mV의 낮은 작동 전압에서 작동하는 것으로 확인되었다. 이번에 개발 된 회로 레드불토토은 65nm 이상의 프로세스 노드가있는 시스템 LSI에서도 소형 SRAM 회로에서도 작동 전압 및 전력 소비를 줄일 수있는 레드불토토 일 수 있습니다.

이 레드불토토은 2008 년 2 월 3 일부터 미국 샌프란시스코에서 개최 된 International Solid-State Circuits Conference (ISSCC)에서 발표 될 예정

Note

*1

임계 값 전압 : 트랜지스터가 켜지고 전류가 흐르기 시작하는 전압. 정상 벌크 CMO에서, 임계 값 전압은 실리콘 기판에 불순물을 도입함으로써 제어된다.

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