一种降低静态随机存取存储器功耗的系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了降低静态随机存取存储器功耗的系统，包括控制模块、系统电源模块、低压电源模块、第一供电网络模块、第二供电网络模块、及SRAM；其中：当静态随机存取存储器（SRAM）处于工作状态时，控制模块控制低压电源模块断开；系统电源模块，通过第一供电网络模块给SRAM的外围供电管脚供电，通过第二供电网络模块给SRAM的核心供电管脚供电，提供SRAM的工作电压；当SRAM处于休眠状态时，控制模块控制低压电源模块导通、并控制系统电源模块断开；低压电源模块通过第二供电网络模块给静态随机存取存取器的核心供电管脚供电，提供SRAM的休眠电压。通过本发明专利技术，减少了系统漏电，大大降低了SRAM的供电功耗。

A System and Method for Reducing Power Consumption of Static Random Access Memory

【技术实现步骤摘要】
一种降低静态随机存取存储器功耗的系统及方法
本专利技术涉及数据存取器领域，尤其涉及一种降低静态随机存取存储器功耗的系统及方法。
技术介绍
通常地，SRAM（静态随机存取存储器）有外围供电管脚输入的VDDPE和核心供电管脚输入的VDDCE两路供电，以及VSSE（接地）。SRAM正常工作时，VDDPE和VDDCE都需要正常供电，而在sleep（休眠）模式下，为了节省功耗，只需要保持VDDCE这一路供电即可，此时，SRAM内部的数据不会丢失。一般地，SRAM的VDDPE和VDDCE的供电连接方式如图1所示，两路供电各自通过一个开关后，合并到系统电源VDD（SOC）供电网络上去。对功耗要求高的产品来说，这种连接方式有几个缺点：1、在sleep模式下，当只需要保持SRAM数据，即SRAM处于retention状态时，为了保证VDDCE供电，VDD（SOC）以及其供电网络都不能处于关闭状态，此时系统漏电比较大，功耗也大大增加；2、当SRAM处于retention状态，即VDDCE单独供电时，为了达到最优效果，VDDCE电压值可以设置比较低，那么，就要求VDD（SOC）的设计可以满足最低的VDDCE需求，难度较大。
技术实现思路
为了解决上述技术缺陷，本专利技术提供一种降低静态随机存取存储器功耗的系统及方法，从而降低手机、物联网终端在sleep模式下功耗。可广泛用于NB-IoT、eMTC等对功耗要求特别高的领域。具体技术方案如下：一方面，本专利技术公开了一种降低静态随机存取存储器功耗的系统，包括控制模块、系统电源模块、低压电源模块、第一供电网络模块、第二供电网络模块、及静态随机存取存储器；所述控制模块分别与所述系统电源模块、低压电源模块及静态随机存取存储器相连；所述静态随机存取存储器分别与所述第一供电网络模块、及所述第二供电网络模块相连，所述系统电源模块分别与所述第一供电网络模块、所述第二供电网络模块相连，且所述低压电源模块与所述第二供电网络模块相连，其中：当所述静态随机存取存储器处于工作状态时，所述控制模块控制所述低压电源模块断开，所述系统电源模块通过所述第一供电网络模块给所述静态随机存取存储器的外围供电管脚供电，且所述系统电源模块还通过所述第二供电网络模块给所述静态随机存取存储器的核心供电管脚供电，提供所述静态随机存取存储器工作时所需的工作电压；当所述静态随机存取存储器处于休眠状态时，所述控制模块控制所述低压电源模块导通、并控制所述系统电源模块断开；所述低压电源模块通过所述第二供电网络模块给所述静态随机存取存取器的核心供电管脚供电，提供所述静态随机存取存储器休眠时所需的休眠电压。进一步地，所述低压电源模块包括一低压差线性稳压器。进一步地，所述低压差线性稳压器包括：一个运算放大器、三个MOS管、两个开关、两个电阻及一个电容；其中：所述运算放大器的输出端分别与三个MOS管的栅极电连接，其中，第一个MOS管的源极依次串联两个电阻后接地，且其漏极接外接电源，其栅极与所述电容电连接后接地；所述运算放大器的同相输入端输入参考电压；所述运算放大器的反相输入端电连接至所述串联的两个电阻的公共端；第二个MOS管的漏极通过一个开关后与外接电源电连接，第三个MOS管的漏极通过另一个开关后与所述外接电源电连接，所述第二个MOS管与第三个MOS管的源极端共同作为所述低压差线性稳压器的输出端。进一步地，所述系统电源模块包括：供电子模块、及与所述供电子模块相连的开关子模块，所述开关子模块还与所述第一供电网络模块、第二供电网络模块相连。进一步地，所述开关子模块包括：第一开关单元及第二开关单元；所述第一开关单元与所述第一供电网络模块相连，所述第二开关单元与所述第二供电网络模块相连。进一步地，所述控制模块包括：状态获取子模块，及与所述状态获取子模块相连的切换操作子模块，其中：所述状态获取子模块获取所述静态随机存取存储器的工作状态；所述切换操作子模块根据所述状态获取子模块获取到的所述静态随机存取存储的工作状态，控制所述系统电源模块及所述低压电源模块的开关。另一方面，本专利技术还公开了一种降低静态随机存取存储器功耗的方法，应用于本专利技术所述的降低静态随机存取存储器功耗的系统，所述方法包括：读取所述静态随机存取存储器的工作状态；根据所述静态随机存取存储器的工作状态，通过不同的电源模块给所述静态随机存取存储器提供不同的电源电压，具体包括：当所述静态随机存取存储器处于工作状态时，断开低压电源模块，控制系统电源模块通过第一供电网络模块给所述静态随机存取存储器的外围供电管脚供电，且控制所述系统电源模块通过所述第二供电网络模块给所述静态随机存取存储器的核心供电管脚供电，提供所述静态随机存取存储器工作时所需的工作电压；当所述静态随机存取存储器处于休眠状态时，导通所述低压电源模块，断开所述系统电源模块；控制所述低压电源模块通过所述第二供电网络模块给所述静态随机存取存取器的核心供电管脚供电，提供所述静态随机存取存储器休眠时所需的休眠电压。进一步地，在读取所述静态随机存取存储器的工作状态之前还包括：设立一低压电源模块、第二供电网络模块，所述低压电源模块通过所述第二供电网络模块给所述静态随机存取存储器休眠时提供休眠电压。进一步地，控制所述低压电源模块通过所述第二供电网络模块给所述静态随机存取存取器的核心供电管脚供电，提供所述静态随机存取存储器休眠时所需的休眠电压包括：控制所述低压电源模块将输入的外部电源电压转换成所述静态随机存取存储器休眠时所需的休眠电压；并将转换后的休眠电压提供给所述第二供电网络模块，便于所述静态随机存取存储休眠时从所述第二供电网络模块中获得休眠时所需的休眠电压。进一步地，所述低压电源模块包括一低压差线性稳压器，当所述静态随机存取存储器的从工作状态切换为休眠状态时，所述低压差线性稳压器为所述静态随机存取存储器提供稳定的休眠电压。本专利技术至少具备以下一项技术效果：（1）静态随机存取存储器处于休眠状态时，仅需核心供电，外围无需供电，本专利技术设计的低压电源模块则正好可以为静态随机存取存储器提供休眠电压，静态随机存取存储器处于休眠状态时，关闭系统电源模块，让低压电源模块输出休眠电压，再通过第二供电网络模块给静态随机存取存储器的核心供电管脚供电。如此，可以大大减少系统漏电。（2）通过本专利技术，静态随机存取存储器处于休眠状态时，仅核心供电管脚供电，而外围供电管脚无供电输入，系统电源模块处于关闭状态，大大降低了静态随机存取存储器的供电功耗。（3）现有技术中，静态随机存取存储器的工作电压和休眠电压均由系统电源模块来提供，而其休眠电压对电压值的要求又比较低，而要让系统电源模块的设计同时要满足静态随机存取存储器最低的核心供电需求，大大增加了系统电源模块的设计难度。而本专利技术则单独通过低压电源模块来提供静态随机存取存储器的休眠电压，只需要针对静态随机存取存储器的休眠状态来考虑，大大降低了设计难度。（4）本专利技术中低压电源模块包括一低压差线性稳压器，且本专利技术设计的低压差线性稳压器在静态随机存取存储器的模式状态切换时，不需要消耗大电流就可以实现输出电压的稳定，同时也兼顾了低功耗的需求。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种降低静态随机存取存储器功耗的系统，其特征在于，包括控制模块、系统电源模块、低压电源模块、第一供电网络模块、第二供电网络模块、及静态随机存取存储器；所述控制模块分别与所述系统电源模块、低压电源模块及静态随机存取存储器相连；所述静态随机存取存储器分别与所述第一供电网络模块、及所述第二供电网络模块相连，所述系统电源模块分别与所述第一供电网络模块、所述第二供电网络模块相连，且所述低压电源模块与所述第二供电网络模块相连，其中：当所述静态随机存取存储器处于工作状态时，所述控制模块控制所述低压电源模块断开，所述系统电源模块通过所述第一供电网络模块给所述静态随机存取存储器的外围供电管脚供电，且所述系统电源模块还通过所述第二供电网络模块给所述静态随机存取存储器的核心供电管脚供电，提供所述静态随机存取存储器工作时所需的工作电压；当所述静态随机存取存储器处于休眠状态时，所述控制模块控制所述低压电源模块导通、并控制所述系统电源模块断开；所述低压电源模块通过所述第二供电网络模块给所述静态随机存取存取器的核心供电管脚供电，提供所述静态随机存取存储器休眠时所需的休眠电压。

【技术特征摘要】
1.一种降低静态随机存取存储器功耗的系统，其特征在于，包括控制模块、系统电源模块、低压电源模块、第一供电网络模块、第二供电网络模块、及静态随机存取存储器；所述控制模块分别与所述系统电源模块、低压电源模块及静态随机存取存储器相连；所述静态随机存取存储器分别与所述第一供电网络模块、及所述第二供电网络模块相连，所述系统电源模块分别与所述第一供电网络模块、所述第二供电网络模块相连，且所述低压电源模块与所述第二供电网络模块相连，其中：当所述静态随机存取存储器处于工作状态时，所述控制模块控制所述低压电源模块断开，所述系统电源模块通过所述第一供电网络模块给所述静态随机存取存储器的外围供电管脚供电，且所述系统电源模块还通过所述第二供电网络模块给所述静态随机存取存储器的核心供电管脚供电，提供所述静态随机存取存储器工作时所需的工作电压；当所述静态随机存取存储器处于休眠状态时，所述控制模块控制所述低压电源模块导通、并控制所述系统电源模块断开；所述低压电源模块通过所述第二供电网络模块给所述静态随机存取存取器的核心供电管脚供电，提供所述静态随机存取存储器休眠时所需的休眠电压。2.根据权利要求1所述的一种降低静态随机存取存储器功耗的系统，其特征在于，所述低压电源模块包括一低压差线性稳压器。3.根据权利要求2所述的一种降低静态随机存取存储器功耗的系统，其特征在于，所述低压差线性稳压器包括：一个运算放大器、三个MOS管、两个开关、两个电阻及一个电容；其中：所述运算放大器的输出端分别与三个MOS管的栅极电连接，其中，第一个MOS管的源极依次串联两个电阻后接地，且其漏极接外接电源，其栅极与所述电容电连接后接地；所述运算放大器的同相输入端输入参考电压；所述运算放大器的反相输入端电连接至所述串联的两个电阻的公共端；第二个MOS管的漏极通过一个开关后与外接电源电连接，第三个MOS管的漏极通过另一个开关后与所述外接电源电连接，所述第二个MOS管与第三个MOS管的源极端共同作为所述低压差线性稳压器的输出端。4.根据权利要求1所述的一种降低静态随机存取存储器功耗的系统，其特征在于，所述系统电源模块包括：供电子模块、及与所述供电子模块相连的开关子模块，所述开关子模块还与所述第一供电网络模块、所述第二供电网络模块相连。5.根据权利要求4所述的一种降低静态随机存取存储器功耗的系统，其特征在于，所述开关子模块包括：第一开关单元及第二开关单元；所述第一开关单元与所述第一供电网络模块相连，所述第二开关单...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄金新，刘石，陈作添，杨振宇，
申请(专利权)人：上海移芯通信科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31