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自刷新纠检错SRAM存储芯片设计

发布时间:2019-07-07 03:49 来源:未知 编辑:admin

  随着社会的飞速发展,微电子行业也在不断进步,电子元器件尺寸的缩小使得电路的集成度越来越高、速度也越来越快。集成电路对于数据量的需求也与日俱增。存储器在集成电路中所占比重也不断增大。而类似空间辐射引起的单粒子翻转现象一直是影响SRAM这类存储器稳定性的一个棘手问题。因此,如何保证正确地读写数据是存储器的设计的一个重要目标。Error Correction Code(简称ECC)错误校正码概念的引入是解决SRAM这类存储器稳定性的主要方案。虽然在存储器中额外增加ECC单元牺牲了面积,却换来了存储器读写时的稳定性。基于130nm Silicon-On-Insulator(SOI)工艺,作者设计了一款支持 SRAM 存储器的自刷新检纠错电路。主要工作体现在:对Bch算法、Hamming算法进行了分析比较,在纠错能力、面积消耗、功耗等方面综合衡量选取了 Hamming算法进行了纠检错系统的设计;设计了 ECC编解码数字电路模块、自刷新数字逻辑电路,SRAM存储阵列、Mbits自测试电路等,解决了存储器受空间射线辐照造成的单粒子翻转问题;利用组合逻辑电路实现自刷新功能优化了对于同一地址错误数据累积问题,将输入数据按单字节分组并行编码增大了 ECC编解码的纠错能力。论文首先介绍了单粒子翻转效应、Top_Down的数字IC设计流程和基本数字电路、SRAM存储电路以及ECC的理论基础。分析了应用于存储电路的纠检错技术。在此基础上,详细阐述了 Bch、Hamming编解码的理论基础、功能实现,以及仿真验证和数字后端版图生成;接着比较了两种算法优缺点,设计了基于Hamming算法的自刷新纠检错系统,并应用于单字节写操作SRAM中,提高了 SRAM抗单粒子翻转效应(SEU)的性能。给出了系统的设计原理图和仿真结果;设计了抗辐照SRAM存储器并给出了晶体管级别的仿真。该自刷新纠检错系统的实际仿线Mhz的速率上工作性能良好,SOI工艺具有很好的抗辐射效果,也增强了 EDAC的抗SEU性能。

  崔媛媛;李振辉;张洵颖;;基于LBIST的纠检错电路验证方法与实现[J];计算机测量与控制;2014年07期

  郑晶晶;袁素春;王娜;孙钰林;;用于NAND FLASH的纠检错算法的FPGA实现[J];空间电子技术;2017年05期

  沙学军,谭学治,张乃通,张燕燕;BCH(63,48)编码的性能及其应用[J];通信技术与发展;1997年04期

  高汉昆;高鹏;;ADS-B系统信号纠检错算法及FPGA实现[J];机械工程与自动化;2013年02期

  陶芳生;数字通信中的抗灾发干扰纠检错编码[J];水利水文自动化;1997年02期

  郭焘;田忠;张超;;ADS-B系统接收处理的关键算法研究与实现[J];火控雷达技术;2013年03期

  陈俊磊;自刷新纠检错SRAM存储芯片设计[D];华中师范大学;2018年

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