Японские специалисты разработали память типа SRAM, работающую при напряжении 0,5 В. Ее энергопотребление на 32% ниже, чем у существующих образцов памяти типа SRAM. При этом площадь ячейки не стала больше.
Секрет памяти с пониженным напряжением питания заключается в том, что шесть транзисторов MOSFET, образующих ячейку SRAM, были заменены новыми транзисторами, изготовленными путем внедрения в затвор MOSFET ферроэлектрического материала. Такой шаг помог расширить «окно» (диапазон допустимых уровней напряжения в транзисторах) настолько, что прежде достигнутое минимальное напряжение питания, равное 0,61 В, снизилось до 0,5 В.
Применение ферромагнитного материала приводит к тому, что порог срабатывания транзистора автоматически смещается в направлении, обеспечивающем стабильное хранение записанных данных. В свою очередь, это явление объясняется тем, что пороговое напряжение в ферроэлектрическом полевом транзисторе зависит от направления поляризации, определяемого полярностью напряжения на затворе. В транзисторе типа nMOS при положительной полярности напряжения затвора пороговое напряжение снижается, а в транзисторе типа pMOS — повышается.
Когда в ячейку памяти записывается «0», положительное напряжение на затворах понижает пороговое напряжение nMOS и повышает пороговое напряжение pMOS. Состояния транзисторов (включенное для nMOS и выключенное для pMOS) стабилизируются. При записи «1» механизм срабатывает таким же образом, фиксируя противоположные состояния транзисторов типа nMOS и pMOS.
Помимо пониженного напряжения питания новая память имеет еще два важных достоинства. Во-первых, ток утечки в режиме ожидания удалось снизить примерно 42% по сравнению с другими ячейками памяти типа SRAM. Во-вторых, за счет снижения порога срабатывания может быть повышена скорость чтения.
Источник: Tech-On!