新型SRAM工艺推动嵌入式ASIC/SoC存储器容量提升与优化

在嵌入式ASIC和SoC设计中，存储器选择是关键要素之一。传统的静态随机访问存储器(SRAM)，特别是基于六晶体管(6T)的存储单元，因其简单的设计和与主流CMOS工艺的兼容性而广受欢迎。6T存储单元构成的存储器块能提供从低到高的容量，并且对于高性能需求，其静态特性使得辅助电路相对较少，只需要基础的地址译码和使能信号即可。 然而，随着工艺节点的不断缩小，虽然6T SRAM能带来更高的密度和更快的存取速度，但也带来了挑战。随着特征尺寸减小，漏电流问题和对软故障的敏感性增加。为了应对这些限制，设计师不得不引入额外的电路来控制漏电流并提供故障检测和修复机制。这不仅增加了复杂性和成本，还可能制约便携设备的功耗预算。 对于追求大容量（通常超过256kb）但不特别追求高速度的应用，单晶体管/单电容（1T）存储器单元提供了另一种解决方案。这种技术类似于动态RAM，但在相同芯片面积上具有更高的密度，可达6T存储器的2到3倍。使用1T单元的动态RAM阵列虽然可以满足大容量需求，但需要系统控制器和逻辑处理对内存操作的理解，且可能不适合对速度有极高要求的应用场景。 在选择存储器设计方案时，工程师需要权衡各种因素，包括性能、功耗、成本、面积效率和可靠性。随着技术的进步，新型的存储器工艺和架构将不断出现，以适应嵌入式系统日益增长的需求。同时，理解并评估不同存储器技术的优势和局限性，对于优化嵌入式ASIC和SoC设计至关重要。