一种全隔离结构9管SRAM存储单元及其读写操作方法技术

一种全隔离结构9管SRAM存储单元及其读写操作方法，存储单元在传统6管SRAM存储单元基础上，增加了读通路隔离管，采用独立的读位线和写位线，实现读写通路分离，增加了写通路列选通管和读通路列选通管。由于增加了列字线对访问的存储单元进行精确控制，使读写过程均不会影响其他不需访问的存储单元，由于通过增加读隔离管和专用的读位线和写位线，可实现高噪声容限设计；由于存储单元噪声容限的提高，电路对电源电压变动的敏感性降低，存储状态更加稳定，因此可实现低电压操作；由于读写访问精确至对应存储单元，无需像现有SRAM电路架构中的全行工作，因此，能够使电路动态功耗有效降低。

A 9-Tube SRAM Memory Unit with Fully Isolated Structure and Its Read-Write Operation Method

A fully isolated 9-tube SRAM storage unit and its read-write operation method are presented. The storage unit adds a read-path isolation tube on the basis of the traditional 6-Tube SRAM storage unit. The read-write path is separated by independent read-bit line and write-bit line, and the write-path row and read-path row gates are added. Because the column word line is added to precisely control the access memory unit, the reading and writing process will not affect other memory units which need not be accessed. Because of the increase of read isolation tube and special read and write bit line, the design of high noise tolerance can be realized. Because of the increase of the noise tolerance of memory unit, the sensitivity of circuit to the change of power supply voltage is reduced and the storage state is more stable. Therefore, low-voltage operation can be realized; because read-write access is accurate to the corresponding memory unit, it does not need to work like the full line in the existing SRAM circuit architecture, so the dynamic power consumption of the circuit can be effectively reduced.

【技术实现步骤摘要】
一种全隔离结构9管SRAM存储单元及其读写操作方法
本专利技术属于微电子领域，涉及一种全隔离结构9管SRAM存储单元及其读写操作方法。
技术介绍
随着工艺特征尺寸的不断减小和工作电压的不断降低，SRAM存储单元的抗扰动能力越来越弱，在现有SRAM设计中，一般采用6管(6transistor，6T)存储单元，如图1所示，该存储单元具有结构紧凑、功耗低、稳定性较好等优点。经典的6T存储单元由交叉耦合的一对反相器和两个存取晶体管构成。存取晶体管的栅极连接到字线，漏/源极连接到位线。字线用来选择单元而位线用来执行单元上的读或写操作。单元内部一边保存存储的值S1，另一边保存该值的相反值S2。数据的读写通过两条位线BL和BL_实现，两条互补的位线能够提高数据读取速度，并且可以较好的抑制噪声。在持续供电的条件下，功能完好的SRAM单元应该能够保证非破坏性的读操作、良好的写操作的能力以及稳定的数据保持能力。6T单元的读操作按照以下方式执行：在进行读操作以前，两条位线BL和BL_被预充电到电源电压VDD。在读操作开始时，字线(WL)被置为“1”，即高电平，电压为VDD。这时，存取NMOS管(T5，T6本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全隔离结构9管SRAM存储单元，其特征在于：包括由交叉耦合的一对反相器与写访问管T5、读访问管T6构成的6管SRAM存储单元，所述的反相器分别由晶体管T1、T2以及晶体管T3、T4组成；写访问管T5的栅极连接写行位线WRWL，晶体管T1、T2的栅极与写访问管T5之间设置写访问管T7，写访问管T5的漏/源极分别连接写专用位线WBL与写访问管T7的漏/源极，写访问管T7栅极连接列字线CWL；读访问管T6的栅极连接读行字线RRWL，晶体管T3、T4的栅极与读访问管T6之间设置读隔离管T9，读访问管T6的漏/源极分别连接读专用位线RBL与读隔离管T9的漏极，读隔离管T9的源极连接下拉管T8的漏...

【技术特征摘要】
1.一种全隔离结构9管SRAM存储单元，其特征在于：包括由交叉耦合的一对反相器与写访问管T5、读访问管T6构成的6管SRAM存储单元，所述的反相器分别由晶体管T1、T2以及晶体管T3、T4组成；写访问管T5的栅极连接写行位线WRWL，晶体管T1、T2的栅极与写访问管T5之间设置写访问管T7，写访问管T5的漏/源极分别连接写专用位线WBL与写访问管T7的漏/源极，写访问管T7栅极连接列字线CWL；读访问管T6的栅极连接读行字线RRWL，晶体管T3、T4的栅极与读访问管T6之间设置读隔离管T9，读访问管T6的漏/源极分别连接读专用位线RBL与读隔离管T9的漏极，读隔离管T9的源极连接下拉管T8的漏极，下拉管T8的源极接地，下拉管T8的栅极连接列字线CWL。2.根据权利要求1所述的全隔离结构9管SRAM存储单元，其特征在于：在所述交叉耦合的一对反相器中，所述的晶体管T1和晶体管T3为PMOS管，晶体管T2和晶体管T4为NMOS管，PMOS管与NMOS管的沟道宽度之比设计成2：1。3.一种基于权利要求1所述全隔离结构9管SRAM存储单元的读写操作方法，其特征在于，包括以下步骤：一、读操作；读行字线RRWL和列字线CWL...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢成民，李立，黄桂龙，
申请(专利权)人：西安微电子技术研究所，
类型：发明
国别省市：陕西,61