嵌入式存儲(chǔ)器架構(gòu)、電路與應(yīng)用

目錄
序
前言
第1章 緒論 1
1.1 什么是嵌入式存儲(chǔ)器 1
1.2 存儲(chǔ)器的組織架構(gòu) 3
1.3 本書內(nèi)容的章節(jié)安排 4
1.4 小結(jié) 5
參考文獻(xiàn) 5
第2章 靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器 7
2.1 SRAM介紹 7
2.1.1 嵌入式SRAM 7
2.1.2 低電壓SRAM 8
2.2 SRAM組織架構(gòu) 10
2.3 6T存儲(chǔ)單元 11
2.3.1 電路結(jié)構(gòu) 11
2.3.2 Thin-cell版圖 12
2.3.3 讀操作 12
2.3.4 寫操作 14
2.4 外圍電路 15
2.4.1 譯碼器 15
2.4.2 靈敏放大器 17
2.5 傳統(tǒng)SRAM遇到的挑戰(zhàn) 21
2.5.1 穩(wěn)定性挑戰(zhàn) 21
2.5.2 SRAM的最小工作電壓 22
2.5.3 讀破壞 23
2.5.4 半選擇破壞 24
2.5.5 讀電流波動(dòng) 25
2.5.6 NBTI和PBTI效應(yīng) 26
2.6 低電壓SRAM遇到的挑戰(zhàn) 26
2.6.1 概述 26
2.6.2 最小功耗和最佳能耗操作 27
2.6.3 讀電流衰減 29
2.6.4 開關(guān)電流比 30
2.6.5 位線漏電流 31
2.7 新型低電壓存儲(chǔ)單元 32
2.7.1 5T存儲(chǔ)單元 33
2.7.2 單端6T存儲(chǔ)單元 34
2.7.3 單端7T存儲(chǔ)單元 34
2.7.4 8T存儲(chǔ)單元 36
2.7.5 9T存儲(chǔ)單元 40
2.7.6 10T存儲(chǔ)單元 41
2.7.7 12T存儲(chǔ)單元 42
2.8 外圍輔助電路技術(shù) 43
2.8.1 存儲(chǔ)陣列電源技術(shù) 43
2.8.2 地電平抬升技術(shù) 44
2.8.3 雙軌電源技術(shù) 46
2.8.4 動(dòng)態(tài)字線電壓技術(shù) 47
2.8.5 負(fù)位線電壓技術(shù) 48
2.8.6 腳踏管技術(shù) 49
2.8.7 單端靈敏放大電路 51
2.8.8 基準(zhǔn)差分靈敏放大器 53
2.9 SRAM技術(shù)的其他應(yīng)用 55
2.9.1 視頻圖像處理SRAM 55
2.9.2 寄存器文件 57
2.9.3 PUF技術(shù) 58
2.9.4 抗輻射加固SRAM 59
2.10 小結(jié) 61
參考文獻(xiàn) 61
第3章 嵌入式動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器 69
3.1 1T1C eDRAM 69
3.1.1 單元結(jié)構(gòu) 69
3.1.2 基本模塊及相應(yīng)操作 70
3.1.3 1T1C存儲(chǔ)單元設(shè)計(jì)中的挑戰(zhàn) 73
3.1.4 IBM在處理器中有關(guān)eDRAM的設(shè)計(jì) 79
3.2 Gain Cell eDRAM 81
3.2.1 2T GC eDRAM 82
3.2.2 3T GC eDRAM 83
3.2.3 4T GC eDRAM 84
3.2.4 基于OSFETs的GC eDRAM 85
3.3 HMC 86
3.4 小結(jié) 91
參考文獻(xiàn) 91
第4章 嵌入式閃存 95
4.1 Flash的發(fā)展背景 95
4.2 eFlash的單元結(jié)構(gòu) 97
4.2.1 浮柵結(jié)構(gòu)的eFlash單元 97
4.2.2 電荷捕獲型的eFlash單元 103
4.3 嵌入式Flash的電路設(shè)計(jì) 106
4.3.1 eFlash單元電路設(shè)計(jì) 107
4.3.2 eFlash外圍電路 109
4.3.3 字線驅(qū)動(dòng)溫度自適應(yīng)技術(shù) 110
4.3.4 靈敏放大電路設(shè)計(jì)技術(shù) 111
4.3.5 階梯脈沖擦除技術(shù) 116
4.4 小結(jié) 118
參考文獻(xiàn) 118
第5章 新型嵌入式存儲(chǔ)器 121
5.1 新型存儲(chǔ)器原理介紹 121
5.1.1 ReRAM 121
5.1.2 PRAM 123
5.1.3 MRAM 124
5.1.4 FeRAM 126
5.2 選通器件及陣列設(shè)計(jì) 127
5.2.1 場效應(yīng)晶體管（NMOS或PMOS）選通器件 127
5.2.2 雙極型晶體管選通器件 129
5.2.3 二極管或非線性選通器件 131
5.3 新型嵌入式存儲(chǔ)器的電路技術(shù) 134
5.3.1 提高讀寫速度及帶寬的電路技術(shù) 135
5.3.2 提高讀良率的電路技術(shù) 143
5.3.3 提高寫良率及可靠性的電路技術(shù) 154
5.4 新型存儲(chǔ)器的應(yīng)用實(shí)例 161
5.4.1 ReRAM應(yīng)用實(shí)例 161
5.4.2 PRAM應(yīng)用實(shí)例 162
5.4.3 MRAM應(yīng)用實(shí)例 163
5.4.4 FeRAM應(yīng)用實(shí)例 164
5.5 新型嵌入式存儲(chǔ)器在計(jì)算方面的應(yīng)用 164
5.5.1 存儲(chǔ)計(jì)算 164
5.5.2 機(jī)器學(xué)習(xí)加速 167
5.6 小結(jié) 169
參考文獻(xiàn) 169