在以电阻为主导的技术节点中，用于高密度SRAM的自驱动写入辅助单元

《IEEE Journal of Solid-State Circuits》：Self-Enabled Write Assist Cells for High-Density SRAM in Resistance-Dominated Technology Node

SRAM写入退化问题通过自激励写辅助单元（SEWAC）实现优化，该单元通过检测位线电压变化自主激活辅助路径，有效降低饱和电压。仿真表明在120Ω位线电阻下达成6σ写入良率，相比传统方案面积减少50%。28nm测试芯片验证其在240Ω电阻下保持100%良率，并减少33%字线脉冲宽度，同时支持0.67-1.2V宽电压运行，抗阈值电压波动，适用于先进制程高密度SRAM。

　　

摘要：

随着技术的发展，互连电阻不断增加，静态随机存取存储器（SRAM）的写入性能逐渐下降。本文介绍了一种自启式写入辅助单元（SEWAC），该单元能够在不依赖时序控制的情况下，有效缓解由于位线电阻（R_BL）增加所导致的写入性能下降问题。SEWAC的设计与标准6T位单元兼容，可以直接插入位单元之间，无需额外空间。该单元能够检测位线电压变化并自动激活，从而提供额外的写入路径，降低位线的饱和电压。通过使用4:1位交错结构的256×128 SRAM宏模型进行仿真测试，结果显示SEWAC能够将每个单元的写入性能提升至6σ的目标水平（R_BL ≤ 120 Ω），同时相比传统的写入辅助单元（W-AC）方案，其在位交错结构中减少了50%的面积开销，并保持了相当的写入性能。28纳米工艺测试芯片的实验结果表明，当位线电阻达到240 Ω时，SEWAC的写入性能仍保持100%的良率，并将所需的字线脉冲宽度（WLPW）减少了33%。此外，SEWAC在0.67至1.2伏的宽供电电压范围内能够稳定工作，性能优于传统结构。该方案还对辅助单元的阈值电压变化具有较好的适应性，因此非常适合用于先进技术节点下的高密度、高可靠性SRAM设计。