辅助和操作存储器单元的方法以及存储器电路技术

本公开提供一种在存取操作中辅助存储器单元的方法、存储器电路以及操作存储器单元的方法。辅助存储器单元的方法包括：设定供应电压为第一供应电压位准，以决定将该第一供应电压位准施加至该存储器单元时该存储器单元的参考概率值；施加辅助电压至该存储器单元耦接的存取线，并设定该供应电压为第二供应电压位准，以决定该辅助电压与将该第二供应电压位准施加至该存储器单元时该存储器单元的存取失败概率两者间的关系；由该关系决定对应于该参考概率值的该辅助电压的目标辅助电压位准；及提供在该存取操作中施加该目标辅助电压位准至该存取线的辅助电路。在该存取操作中，该第二供应电压位准施加于该存储器单元。该方法使存储器具备良好功率效能。

Method of auxiliary and operation memory unit and memory circuit

【技术实现步骤摘要】
辅助和操作存储器单元的方法以及存储器电路
本公开涉及存储器存取，尤其涉及一种在存取操作中辅助存储器单元的方法、具有能够提供目标辅助电压的辅助电路的存储器件，以及操作存储器单元的方法。
技术介绍
静态随机存储器(staticrandomaccessmemory，SRAM)装置已在多种应用领域中日渐普及，譬如通信、图像处理与其他系统级芯片(system-on-chip，SOC)应用，此类应用需要高速操作以及低功率消耗。虽然降低供应电压会减少动态功率消耗，却导致SRAM单元变得不稳定。举例来说，低供应电压会减低静态噪声容限(staticnoisemargin，SNM)，这是评估SRAM单元稳定性最常用的参数。当外部噪声大于静态噪声容限时，SRAM单元的状态会改变，且储存的数据会遗失。此外，极度微缩(deeplyscaled)的互补金属氧化物半导体(complementarymetal-oxide-semiconductor，CMOS)技术的制程变异会进一步SRAM单元稳定性。
技术实现思路
此处所述的实施方式提供了一种在存取操作中辅助存储器单元的方法、包含具有预定辅助强度的辅助电路的存储器件，以及操作存储器单元的方法。此处披露的某些实施方式包括一种在一存取操作中辅助一存储器单元的方法。该存取操作是因应供应至该存储器单元的一供应电压而启动。该方法包含以下步骤：设定该供应电压为一第一供应电压位准，以决定一参考概率值，该参考概率值代表将该第一供应电压位准施加至该存储器单元时该存储器单元的一存取失败概率；施加一辅助电压至该存储器单元所耦接的一存取线，并设定该供应电压为一第二供应电压位准，以决定该辅助电压与将第二供应电压位准施加至该存储器单元时该存储器单元的该存取失败概率两者之间的一关系，该第二供应电压位准不同于该第一供应电压位准；由该关系来决定对应于该参考概率值的该辅助电压的一目标辅助电压位准；以及提供一辅助电路，其用以在该存取操作中施加该目标辅助电压位准至该存取线，其中在该存取操作中，该第二供应电压位准是施加于该存储器单元。此处披露的某些实施方式包括一种存储器电路。所述存储器电路包括一存取线、一存储器单元、一控制电路及一辅助电路。该存储器单元耦接于该存取线，其中当位于一第一供应电压位准的一供应电压施加于该存储器单元时，该存储器单元的一存取失败概率等于一参考概率值。该控制电路耦接于该存储器单元，该控制电路用以提供该供应电压至该存储器单元，以启动一存取操作，其中在该存取操作中，该控制电路用以将位于一第二供应电压位准的该供应电压施加至该存储器单元，且该第二供应电压位准不同于该第一供应电压位准。该辅助电路耦接于该存取线，其中在该存取操作中，该辅助电路用以将具有一目标辅助电压位准的一辅助电压施加至该存取线，使得将该第二供应电压位准施加至该存储器单元时该存储器单元的该存取失败概率等于该参考概率值。此处披露的某些实施方式包括一种一操作存储器单元的方法。该存储器单元经一供应电压供电以启动一存取操作。该方法包含以下步骤：决定该存储器单元的一参考概率值，该参考概率值代表将具有一第一供应电压位准的该供应电压施加至该存储器单元时该存储器单元的一存取失败概率；施加一辅助电压至该存储器单元所耦接的一存取线，并决定该辅助电压与将具有一第二供应电压位准的该供应电压施加至该存储器单元时该存储器单元的该存储失败概率两者之间的一关系，该第二供应电压位准不同于该第一供应电压位准；由该关系来决定对应于该参考概率值的该辅助电压的一目标辅助电压位准；以及将具有该目标辅助电压位准的该辅助电压施加至该存取线，以及将具有该第二供应电压位准的该供应电压供应至该存储器单元，以进行该存取操作。采用此种能够在不同低供应电压情境下将辅助强度优化的辅助方案，存储器件可操作在低供应电压位准而具有良好的功率效能。附图说明在阅读了下文实施方式以及附随图式时，能够最佳地理解本申请的多种态样。应注意到，根据本领域的标准作业习惯，图中的各种特征并未依比例绘制。事实上，为了能够清楚地进行描述，可能会刻意地放大或缩小某些特征的尺寸。图1为根据某些实施方式操作在不同的低供应电压情境中的SRAM位单元所需的例示性的供应电压降的示意图。图2为根据本申请某些实施例于一存取操作中辅助一存储器单元的例示性方法的流程图。图3为根据本申请某些实施方式的例示性存储器电路的示意图。图4为根据本申请某些实施方式图3所示的读取辅助电压的目标辅助电压位准的决定方式。图5为根据本申请某些实施方式图3所示的写入辅助电压的目标辅助电压位准的决定方式。图6为根据本申请某些实施例用以决定耦接至一存储器单元的一辅助电路的辅助强度的例示性方法的流程图。图7为根据本申请某些实施例用于操作一存储器单元的方法的流程图。具体实施方式以下申请内容提供了多种实施方式或例示，其能用以实现本申请内容的不同特征。下文所述的参数值、组件与配置的具体例子用以简化本申请内容。当可想见，这些叙述仅为例示，其本意并非用于限制本申请内容。举例来说，下文所述的参数值会随着给定的技术节点(technologynode)而不同，例如先进CMOS技术节点、先进鳍式场效晶体管(finfield-effecttransistor，FinFET)技术节点或其他半导体技术节点。作为另一示例，给定技术节点的参数值也可随着特定的应用或操作情境而改变。另外，本申请内容可能会在多个实施例中重复使用组件符号和/或标号。此种重复使用乃是基于简洁与清楚的目的，且其本身不代表所讨论的不同实施例和/或组态之间的关系。此外，当可理解，若将一部件描述为与另一部件“连接(connectedto)”或“耦接(coupledto)”，则两者可直接连接或耦接，或两者间可能出现其他中间(intervening)部件。为了改善在较低供应电压情境中的噪声容限，SRAM器件可在存取操作中运用存取辅助技术来辅助存储器单元(memorycell)或位单元(bitcell)。例如，对于读取操作来说，SRAM器件可运用字线驱动抑制(wordlineunder-drive，WLUD)技术或字线位准降低(wordlinelevelreduction，WLR)技术以提升读取稳定性。采用字线驱动抑制技术的读取辅助电路(readassistcircuit)可将所启用的字线的电压位准减少至低于供应电压位准，从而在读取操作中，降低流经与所启用的字线耦接的传输晶体管(passtransistor)的电流。这能够提升存储器单元对噪声的免疫能力，其中在读取操作中，所述噪声可扰动存储器单元的储存节点并导致数据遗失。在写入操作的部分，SRAM器件可运用譬如负位线(negativebitline，NBL)升压技术来改善写入稳定性。采用负位线升压技术的写入辅助电路(writeassistcircuit)可以降低一位线的电压位准至低于0伏特，从而在写入操作中，使得耦接至该位线的传输晶体管具有较高的栅极至源极电压。这能够改本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在一存取操作中辅助一存储器单元的方法，该存取操作是因应供应至该存储器单元的一供应电压而启动，该方法的特征在于包含以下步骤：/n设定该供应电压为一第一供应电压位准，以决定一参考概率值，该参考概率值代表将该第一供应电压位准施加至该存储器单元时该存储器单元的一存取失败概率；/n施加一辅助电压至该存储器单元所耦接的一存取线，并设定该供应电压为一第二供应电压位准，以决定该辅助电压与将该第二供应电压位准施加至该存储器单元时该存储器单元的该存取失败概率两者之间的一关系，该第二供应电压位准不同于该第一供应电压位准；/n由该关系决定对应于该参考概率值的该辅助电压的一目标辅助电压位准；以及/n提供一辅助电路，该辅助电路用以在该存取操作中施加该目标辅助电压位准至该存取线，其中在该存取操作中，该第二供应电压位准会施加于该存储器单元。/n

【技术特征摘要】
20180906 US 16/123,4591.一种在一存取操作中辅助一存储器单元的方法，该存取操作是因应供应至该存储器单元的一供应电压而启动，该方法的特征在于包含以下步骤：
设定该供应电压为一第一供应电压位准，以决定一参考概率值，该参考概率值代表将该第一供应电压位准施加至该存储器单元时该存储器单元的一存取失败概率；
施加一辅助电压至该存储器单元所耦接的一存取线，并设定该供应电压为一第二供应电压位准，以决定该辅助电压与将该第二供应电压位准施加至该存储器单元时该存储器单元的该存取失败概率两者之间的一关系，该第二供应电压位准不同于该第一供应电压位准；
由该关系决定对应于该参考概率值的该辅助电压的一目标辅助电压位准；以及
提供一辅助电路，该辅助电路用以在该存取操作中施加该目标辅助电压位准至该存取线，其中在该存取操作中，该第二供应电压位准会施加于该存储器单元。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，设定该供应电压为该第一供应电压位准，以决定该参考概率值的步骤包含：
进行一统计模拟，以计算将该第一供应电压位准施加至该存储器单元时该存储器单元的该存取失败概率，并获取该参考概率值。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，决定该辅助电压与将该第二供应电压位准施加至该存储器单元时该存储器单元的该存取失败概率两者之间的该关系的步骤包含：
将具有多个不同的辅助电压位准的该辅助电压施加至该存取线，以分别决定该存储器单元的该存取失败概率的多个概率值；以及
对该些辅助电压位准及该些概率值进行一线性回归，以决定该辅助电压与该存储器单元的该存取失败概率两者之间的该关系。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，决定该辅助电压与将该第二供应电压位准施加至该存储器单元时该存储器单元的该存取失败概率两者之间的该关系的步骤包含：
进行多个统计模拟，以计算将该第二供应电压位准施加至该存储器单元时该存储器单元的该存取失败概率的多个概率值，其中该些概率值分别对应于施加至该存取线的多个不同的辅助电压位准；以及
根据该些不同的辅助电压位准及该些概率值，决定该辅助电压与该存储器单元的该存取失败概率两者之间的该关系。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该第一供应电压位准大于该第二供应电压位准。


6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包含：
通过将该第二供应电压位准与一预定供应电压降相加，以计算该第一供应电压位准。


7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该存取操作是一读取操作，该存取线是该存储器单元所耦接的一字线，且该供应电压是经由该字线而供应至该存储器单元。


8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该存取操作是一写入操作，该存取线是该存储器单元所耦接的一位线，且该供应电压是经由该存储器单元所耦接的一字线而供应至该存储器单元。


9.一种存储器电路，其特征在于，包含：
一存取线；
一存储器单元，耦接于该存取线，其中当位于一第一供应电压位准的一供应电压施加于该存储器单元时，该存储器单元的一存取失败概率等于一参考概率值；
一控制电路，耦接于该存储器单元，该控制电路用以提供该供应电压至该存储器单元，以启动一存取操作，其中在该存取操作中，该控制电路用以将位于一第二供应电压位准的该供应电压施加至该存储器单元，且该第二供应电压位准不同于该第一供应电压位准；以及
一辅助电路，耦接于该存取线，其中在该存取操作中，该辅助电路用以将具有一目标辅助电压位准的一辅助电压施加至该存取线，使得将该第二供应电压位准施加至该存储器单元时该存储器单元的该存取失败概率等于该参考概率值。


10.根据权利要求9所述的存储器电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：周志贤，石维强，
申请(专利权)人：円星科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71