Abstract
By utilizing the technique to monitor the DC cell node voltages through circuit simulation, degradation of the static read operating margin In high load-resistor SRAM cell was examined, which is caused by parasitic resistances and transistor asymmetries in this cell structure. By selectively adding the parasitic resistances to an ideal cell, the influence of each parasitic resistance on the operating margin was examined, and then the cases with parasitic resistances in pairs were also examined. By selectively changing the channel width of cell transistors to generate cell asymmetry, the influence of cell asymmetry on the operating margin was also examined. Analyses on the operating margins were performed by comparing the supply voltage values at which two cell node voltages merge to a single value and the differences of cell node voltages at VDD=5V in the simulated node voltage characteristics. By determining the parasitic resistances and the transistor asymmetries which give the most serious effect on the static read-operation of SRAM cell from this analysis based on circuit simulated, a criteria was provided, which can be referred in the design of new SRAM cell structures.
회로 시뮬레이터를 이용하는 DC 셀 노드전압 분석방법을 적용하여, 고저항 SRAM 셀 구조에서 기생저항들과 트랜지스터 비대칭에 의해 야기되는 정적 읽기동작에서의 동작마진을 조사하였다. 이상적인 셀에 기생저항을 선택적으로 추가함으로써 각 기생저항들이 동작 마진에 끼치는 영향을 조사한 뒤, 기생저항이 좌우대칭 쌍으로 존재하는 경우에 대해 조사하고, 또한 셀 트랜지스터의 채널폭을 선택적으로 변화시켜 트랜지스터의 비대칭을 야기시킴으로써 트랜지스터 비대칭에 의한 동작 마진의 저하를 분석하였다. 분석 방법은 시뮬레이션된 셀 노드전압 특성에서 두 셀 노드전압이 하나의 값으로 수렴되는 전원전압의 값과 $V_{DD}=5V$에서 셀 노드전압의 차를 비교함으로써 상대적인 동작 마진을 비교하는 방법을 사용하였다. 회로 시뮬레이션에 의존한 본 분석으로부터 셀의 정적 읽기동작에 가장 심각한 영향을 끼치는 기생저항 성분과 트랜지스터의 비대칭 형태를 규명함으로써 새로운 셀 구조 설계시 참고할 수 있는 기준을 제시하였다.