• 제목/요약/키워드: Memory Leakage

검색결과 193건 처리시간 0.026초

BCAT구조 DRAM의 패싱 워드 라인 유도 누설전류 분석 (Analysis of Passing Word Line Induced Leakage of BCAT Structure in DRAM)

  • 김수연;김동영;박제원;김신욱;임채혁;김소원;서현아;이주원;이혜린;윤정현;이영우;조형진;이명진
    • 전기전자학회논문지
    • /
    • 제27권4호
    • /
    • pp.644-649
    • /
    • 2023
  • DRAM(Dynamic Random Access Memory) 스케일링 과정에서 발생하는 셀간 거리의 감소에 따라 STI(Shallow Trench Isolation)두께 감소는 문턱이하 누설이 증가되는 패싱워드라인 효과를 유발한다. 인접한 패싱워드라인에 인가된 전압으로 인한 문턱이하누설 전류의 증가는 데이터 보존시간에 영향을 주며, 리프레시의 동작 횟수가 증가되어 DRAM의 소비 전력을 증가시키는 요인이 된다. 본 논문에서는 TCAD Simulation을 통해 패싱워드라인 효과에 대한 원인을 확인한다. 결과적으로, 패싱워드라인 효과가 발생하는 DRAM 동작상황을 확인하고, 이때 패싱워드라인 효과로 인해 전체 누설전류의 원인에 따른 비중이 달라지는 것을 확인하였다. 이를 통해, GIDL(Gate Induced Drain Leakage)에 의한 누설전류뿐만 아니라 문턱이하 누설전류를 고려의 필요성을 확인하며 이에 따른 DRAM 구조의 개선 방향의 지침이 될 수 있다.

모바일기기의 동작모드와 대기모드를 모두 고려한 저전력 3차원 그래픽 가속기 (A Low Power 3D Graphics Accelerator Considering Both Active and Standby Modes for Mobile Devices)

  • 김영식
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
    • /
    • 제34권2호
    • /
    • pp.57-64
    • /
    • 2007
  • 본 논문에서는 모바일 3D 그래픽 가속기의 저전력 텍스쳐 캐쉬 구조를 제안하였다. 모바일 3D 그래픽 가속기는 동작모드에서 대규모 메모리 접근이 필요한 텍스쳐 매핑의 메모리 지연시간을 감소하고 대기모드에서 누설 전력소비를 줄이는 것이 매우 중요하다. 제안하는 텍스쳐 캐쉬 구조는 응용 프로그램의 텍스쳐 필터링 알고리즘에 따라서 가변적인 전력 모드 전환 기준으로 동작하여 누설전력을 줄이고 동작시간의 이득을 얻는다. 제안한 구조의 성능 검증을 위하여 트레이스 기반 텍스쳐 캐쉬 시뮬레이션을 수행하여 누설전력과 수행시간을 모두 고려한 성능 척도에서 이전 연구인 MSA 캐쉬보다 최대 7%의 성능 이득을 얻었다.

Variations of Interface Potential Barrier Height and Leakage Current of (Ba, Sr)$TiO_3$ Thin Films Deposited by Sputtering Process

  • Hwang, Cheol-Seong;Lee, Byoung-Taek
    • The Korean Journal of Ceramics
    • /
    • 제2권2호
    • /
    • pp.95-101
    • /
    • 1996
  • Variations of the leakage current behaviors and interface potential barrier $({\Phi}_B)$ of rf-sputter deposited (Ba, Sr)$TiO_3$ (BST) thin films with thicknesses ranging from 20 nm to 150nm are investigated as a function of the thickness and bias voltages. The top and bottom electrodes are dc-sputter-deposited Pt films. ${\Phi}_B$ critically depends on the BST film deposition temperature, postannealing atmosphere and time after the annealing. The postannealing under $N_2$ atmosphere results in a high interface potential barrier height and low leakage current. Maintaining the BST capacitor in air for a long time reduces the ${\Phi}_B$ from about 2.4 eV to 1.6 eV due to the oxidation. ${\Phi}_B$ is not so dependent on the film thickness in this experimental range. The leakage conduction mechanism is very dependent on the BST film thickness; the 20 nm thick film shows tunneling current, 30 and 40 nm thick films show Shottky emission current.

  • PDF

Fin의 두께와 높이 변화에 따른 22 nm FinFET Flash Memory에서의 전기적 특성

  • 서성은;김태환
    • 한국진공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
    • /
    • pp.329-329
    • /
    • 2012
  • Mobile 기기로 둘러싸여있는 현대의 환경에서 Flash memory에 대한 중요성은 날로 더해가고 있다. Flash memory의 가격 경쟁력 강화와 사용되는 기기의 소형화를 위해 flash memory의 비례축소가 중요한 문제로 부각되고 있다. 그러나 다결정 실리콘을 플로팅 게이트로 이용하는planar flash memory 소자의 경우 비례 축소 시 short channel effect 와 leakage current, subthreshold swing의 증가로 인한 성능저하와 같은 문제들로 인해 한계에 다다르고 있다. 이를 해결하기 위해 CTF 메모리 소자, nanowire FET, FinFET과 같은 새로운 구조를 가지는 메모리소자에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 22 nm 게이트 크기의 FinFET 구조를 가지는 플래시 메모리소자에서 fin의 두께와 높이의 변화에 따른 메모리 소자의 전기적 특성을 3-dimensional 구조에서 technology computer aided design ( TCAD ) tool을 이용하여 시뮬레이션 하였다. 본 연구에서는 3D FinFET 구조를 가진 플래시 메모리에 대한 시뮬레이션 하였다. FinFET 구조에서 채널영역은 planar 구조와 다르게 표면층이 multi-orientation을 가지므로 본 계산에서는 multi-orientation Lombardi mobility model을 이용하여 계산하였다. 계산에 사용된 FinFET flash memory 구조는 substrate의 도핑농도는 $1{\times}10^{18}$로 하였으며 source, drain, gate의 도핑농도는 $1{\times}10^{20}$으로 설정하여 계산하였다. Fin 높이는 28 nm로 고정한 상태에서 fin의 두께는 12 nm부터 28nm까지 6단계로 나누어서 각 구조에 대한 프로그램 특성과 전기적 특성을 관찰 하였다. 계산결과 FinFET 구조의 fin 두께가 두꺼워 질수록 채널형성이 늦어져 threshold voltage 값이 커지게 되고 subthreshold swing 값 또한 증가하여 전기적 특성이 나빠짐을 확인하였다. 각 구조에서의 전기장과 전기적 위치에너지의 분포가 fin의 두께에 따라 달라지므로써 이로 인해 프로그램 특성과 전기적 특성이 변화함을 확인하였다.

  • PDF

A Novel Digital Feedback Predistortion Technique with Memory Lookup Table

  • Moon, Jung-Hwan;Kim, Jang-Heon;Kim, Bum-Man
    • Journal of electromagnetic engineering and science
    • /
    • 제9권3호
    • /
    • pp.152-158
    • /
    • 2009
  • We have developed a novel digital feedback predistortion(DFBPD) linearization based on RF feedback PD for the wide bandwidth modulated signals. The wideband PD operation is carried out by combining the DFBPD and memory lookup table(LUT). To experimentally demonstrate the linearization performance of the proposed PD technique for wideband signal, a class-AB amplifier using an LDMOSFET MRF6S23140 with 140-W peak envelope power is employed at 2.345 GHz. For a forward-link 2FA wideband code-division multiple-access signal with 10 MHz carrier spacing, the proposed DFBPD with memory LUT delivers the adjacent channel leakage ratio at an 10 MHz offset of -56.8 dBc, while those of the amplifier with and without DFBPD are -43.2 dBc and -41.9 dBc, respectively, at an average output power of 40 dBm. The experimental result shows that the new DFBPD with memory LUT provides a good linearization performance for the signal with wide bandwidth.

비휘발성 메모리 기반 캐시의 쓰기 작업 최적화를 위한 캐시 시뮬레이터 설계 (Cache Simulator Design for Optimizing Write Operations of Nonvolatile Memory Based Caches)

  • 주용수;김명회;한인규;임성수
    • 대한임베디드공학회논문지
    • /
    • 제11권2호
    • /
    • pp.87-95
    • /
    • 2016
  • Nonvolatile memory (NVM) is being considered as an alternative of traditional memory devices such as SRAM and DRAM, which suffer from various limitations due to the technology scaling of modern integrated circuits. Although NVMs have advantages including nonvolatility, low leakage current, and high density, their inferior write performance in terms of energy and endurance becomes a major challenge to the successful design of NVM-based memory systems. In order to overcome the aforementioned drawback of the NVM, extensive research is required to develop energy- and endurance-aware optimization techniques for NVM-based memory systems. However, researchers have experienced difficulty in finding a suitable simulation tool to prototype and evaluate new NVM optimization schemes because existing simulation tools do not consider the feature of NVM devices. In this article, we introduce a NVM-based cache simulator to support rapid prototyping and evaluation of NVM-based caches, as well as energy- and endurance-aware NVM cache optimization schemes. We demonstrate that the proposed NVM cache simulator can easily prototype PRAM cache and PRAM+STT-RAM hybrid cache as well as evaluate various write traffic reduction schemes and wear leveling schemes.

Pt/Bi3.25La0.75Ti3O12/ZrO2/Si (MFIS)-FET 구조를 위한 ZrO2 Buffer Layer의 영향 (Effect of ZrO2 Buffer Layers for Pt/Bi3.25La0.75Ti3O12/ZrO2/Si (MFIS)-FET Structures)

  • 김경태;김창일
    • 한국전기전자재료학회논문지
    • /
    • 제18권5호
    • /
    • pp.439-444
    • /
    • 2005
  • We investigated the structural and electrical properties of BLT films grown on Si covered with $ZrO_{2}$ buffer layer. The BLT thin film and $ZrO_{2}$ buffer layer were fabricated using a metalorganic decomposition method. The electrical properties of the MFIS structure were investigated by varying thickness of the $ZrO_{2}$ layer. AES and TEM show no interdiffusion and reaction that suppressed using the $ZrO_{2}$ film as a buffer layer The width of the memory window in the C-V curves for the MFIS structure decreased with increasing thickness of the $ZrO_{2}$ layer. It is considered that the memory window width of MFIS is not affected by remanent polarization. Leakage current density decreased by about four orders of magnitude after using $ZrO_{2}$ buffer layer. The results show that the $ZrO_{2}$ buffer layers are prospective candidates for applications in MFIS-FET memory devices.

원칩마이크로콘트롤러를 이용한 전력감시장치 개발 (The Development of Power Detection System Using One-Chip Microcontroller)

  • 신사현;최낙일;이성길;임양수;조금배;백형래
    • 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
    • /
    • 제51권4호
    • /
    • pp.180-186
    • /
    • 2002
  • This paper describes on the development of power detection system with one-chip microcontroller. The designed system is composed of power detection circuits and analyzing software. The system detects, 3-phases voltage, 3-phases current, external temperature, leakage current and stores in flash memory. AT89C52 was used as CPU and AM29F040B was used as memory to store the data. The analysis saftware was developed to detect the cause of the electrical fire incidents. With a data-compression technology, the data can be stored for the 43.5 days in a normal state, four hours and fifteen minutes in emergency state.

Electrical Characteristics of Staggered Capacitor ($Si_3N_4$ / HfAlO) for High Performance of Non-volatile Memory

  • 이세원;조원주
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
    • /
    • pp.358-358
    • /
    • 2010
  • To improve the programming/erasing speed and leakage current of multiple dielectric stack tunnel barrier engineering (TBE) Non-volatile memory, We propose a new concept called staggered structure of TBE memory. In this study, We fabricated staggered structure capacitor on $Si_3N_4$ stacked HfAlO and measured C-V curve that can observe tunneling characteristic of this device as various annealing temperature compared with that of single layer $SiO_2$ capacitor.

  • PDF

Temperature-Adaptive Back-Bias Voltage Generator for an RCAT Pseudo SRAM

  • Son, Jong-Pil;Byun, Hyun-Geun;Jun, Young-Hyun;Kim, Ki-Nam;Kim, Soo-Won
    • ETRI Journal
    • /
    • 제32권3호
    • /
    • pp.406-413
    • /
    • 2010
  • In order to guarantee the proper operation of a recessed channel array transistor (RCAT) pseudo SRAM, the back-bias voltage must be changed in response to changes in temperature. Due to cell drivability and leakage current, the obtainable back-bias range also changes with temperature. This paper presents a pseudo SRAM for mobile applications with an adaptive back-bias voltage generator with a negative temperature dependency (NTD) using an NTD VBB detector. The proposed scheme is implemented using the Samsung 100 nm RCAT pseudo SRAM process technology. Experimental results show that the proposed VBB generator has a negative temperature dependency of -0.85 $mV/^{\circ}C$, and its static current consumption is found to be only 0.83 ${\mu}A$@2.0 V.