[發明專利]具有減小的感測延遲和改善的感測余量的SRAM讀取緩沖器

有效

• 申請號: 201480043596.1
• 申請日: 2014-07-21
• 公開（公告）號: CN105637589B
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: S-O·鄭;Y·楊;S·S·宋;Z·王;C·F·耶普
• 申請（專利權）人: 高通股份有限公司;延世大學校產學協力團
• 主分類號: G11C11/412
• 分類號: G11C11/412
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 李小芳

一種器件包括靜態隨機存取存儲器(SRAM)單元和耦合至該SRAM單元的輸出的讀取緩沖器。該讀取緩沖器包括反相器和開關。該反相器的輸入響應于該SRAM單元的輸出。該開關的控制端子響應于該反相器的輸出。

相關申請的交叉引用

本申請要求共同擁有的于2013年8月2日提交的美國非臨時專利申請No.13/957,485的優先權，該非臨時專利申請的內容通過援引全部明確納入于此。

領域

本公開一般涉及存儲器設備，尤其涉及存儲器設備的讀取緩沖器。

相關技術描述

技術進步已產生越來越小且越來越強大的電子設備。例如，當前存在各種移動設備，諸如無線電話、個人數字助理(PDA)和尋呼設備。移動設備可以是小型、輕量且易于由用戶攜帶的。無線電話(諸如蜂窩電話和網際協議(IP)電話)可通過無線網絡傳達語音和數據分組。此外，許多無線電話包括被納入于其中的其他類型的設備。例如，無線電話還可包括數碼相機、數碼攝像機、數字記錄器以及音頻文件播放器。同樣，無線電話可處理可執行指令，包括軟件應用，諸如可被用于訪問因特網的web瀏覽器應用。無線電話通常使用易失性存儲器(諸如靜態隨機存取存儲器(SRAM))來存儲和訪問數據和指令。無線電話和其他移動設備可包括顯著的計算能力。

用戶越來越期望移動設備包括高(例如，“快”)性能而同時還消耗低功率(例如，具有長電池壽命)。可降低電子設備的供電電壓以節省功率(例如，延長移動設備的電池壽命)。隨著供電電壓下降，SRAM可能展現出降低的性能。例如，降低的供電電壓可能與降低的SRAM單元讀取穩定性相關聯(例如，由SRAM單元存儲的值更容易被噪聲破壞)。為了進一步解說，以降低的供電電壓工作的SRAM單元的讀取靜態噪聲余量(RSMN)可能小于SRAM單元的保持靜態噪聲余量(HSMN)。即，存儲在SRAM單元處的數據值在讀取操作期間比在非讀取操作狀態期間保持該數據值時更易受到噪聲影響，因此潛在地導致包括SRAM單元的電子設備的較差性能(例如，數據丟失)。

概述

具有降低的供電電壓的某些SRAM配置利用讀取緩沖器。讀取緩沖器可耦合在SRAM單元與位線之間。讀取緩沖器可在讀操作期間“緩沖”SRAM單元，諸如通過在位線與SRAM單元中保持將讀取的數據值的存儲節點之間提供隔離。然而，讀取緩沖器可能降級與讀取邏輯高電壓(例如，“1”位值)相關聯的感測余量、可能增大與讀取邏輯低電壓(例如，“0”位值)相關聯的感測延遲、或其組合。例如，讀取緩沖器可與減小與SRAM單元相關聯的導通電流-截止電流比I_on/I_off的較大泄漏電流相關聯(例如，通過增大I_off)，從而由于導通與截止狀態之間增大的相似度而降級與感測邏輯高電壓相關聯的感測余量。一些SRAM配置通過結合讀取緩沖器使用特定配置(例如，“緩沖腳”)來嘗試改善感測余量。然而，這些配置可能增大與感測邏輯低電壓相關聯的延遲，諸如通過增大SRAM單元與位線之間的電容。

根據本公開的靜態隨機存取存儲器(SRAM)單元包括具有反相器和開關(例如，晶體管)的讀取緩沖器。讀取緩沖器被配置成實現與感測存儲在SRAM單元處的1位值相關聯的高感測余量，并且被進一步配置成實現與感測存儲在SRAM單元處的0位值相關聯的低感測延遲。例如，在至少一個實施例中，SRAM器件被配置成在讀0操作期間使位線經由單個開關快速地放電，并且被進一步配置成在特定方向上路由(例如，泄漏)電流以改善與讀1操作相關聯的感測余量，如下文進一步解釋的。

在特定實施例中，一種器件包括靜態隨機存取存儲器(SRAM)單元和耦合至該SRAM單元的輸出的讀取緩沖器。該讀取緩沖器包括反相器和開關。該反相器的輸入響應于該SRAM單元的輸出。該開關的控制端子響應于該反相器的輸出。