两种面向宇航应用的高可靠性抗辐射加固技术静态随机存储器单元

来源：电子与信息学报杂志2024年第10期北京时间：

作者：闫爱斌, 李坤, 黄正峰, 倪天明, 徐辉

单位：1.合肥工业大学微电子学院 合肥 2306012.安徽工程大学集成电路学院 芜湖 2410003.安徽理工大学计算机科学与工程学院 淮南 232001

摘要：CMOS尺寸的大幅缩小引发电路可靠性问题。该文介绍了两种高可靠的基于设计的抗辐射加固(RHBD)10T和12T抗辐射加固技术(SRAM)单元，它们可以防护单节点翻转(SNU)和双节点翻转(DNU)。10T单元主要由两个交叉耦合的输入分离反相器组成，该单元可以通过其内部节点之间的反馈机制稳定地保持存储的值。由于仅使用少量晶体管，因此其在面积和功耗方面开销也较低。基于10T单元，提出了使用4个并行存取访问管的12T单元。与10T单元相比，12T单元的读/写访问时间更短，且具有相同的容错能力。仿真结果表明，所提单元可以从任意SNU和部分DNU中恢复。此外，与先进的加固SRAM单元相比，所提RHBD 12T单元平均可以节省16.8%的写访问时间、56.4%的读访问时间和10.2%的功耗，而平均牺牲了5.32%的硅面积。

关键词：CMOS, 静态随机存储器单元, 抗辐射加固, 单节点翻转, 双节点翻转

基金资助：国家自然科学基金(61974001)