[0014] 以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
[0015] 实施例一:如图2所示,一种基于FinFET器件的读去耦存储单元,包括写字线WWL、写位线WBL、反相写位线WBLb、读字线RWL、读位线RBL、第一FinFET管B1、第二FinFET管B2、第三FinFET管B3、第四FinFET管B4、第五FinFET管B5、第六FinFET管B6、第七FinFET管B7、第八FinFET管B8和第九FinFET管B9,第一FinFET管B1、第二FinFET管B2和第七FinFET管B7分别为低阈值的P型FinFET管,第三FinFET管B3、第四FinFET管B4、第五FinFET管B5、第六FinFET管B6和第九FinFET管B9分别为为低阈值的N型FinFET管,第八FinFET管B8为高阈值的N型FinFET管,第一FinFET管B1的源极、第二FinFET管B2的源极和第七FinFET管B7的源极连接且其连接端为读去耦存储单元的电源端,读去耦存储单元的电源端用于接入外部电源VDD,第一FinFET管B1的前栅、第一FinFET管B1的背栅、第二FinFET管B2的漏极、第三FinFET管B3的前栅、第四FinFET管B4的漏极、第五FinFET管B5的漏极、第五FinFET管B5的背栅和第八FinFET管B8的前栅连接且其连接端为读去耦存储单元的反相输出端,第一FinFET管B1的漏极、第二FinFET管B2的前栅、第二FinFET管B2的背栅、第三FinFET管B3的漏极、第四FinFET管B4的前栅、第六FinFET管B6的漏极和第六FinFET管B6的背栅连接且其连接端为读去耦存储单元的输出端,第三FinFET管B3的源极、第三FinFET管B3的背栅、第四FinFET管B4的源极、第四FinFET管B4的背栅和第八FinFET管B8的源极连接且其连接端为读去耦存储单元的接地端,读去耦存储单元的接地端用于接入大地,第五FinFET管B5的源极和反相写位线WBLb连接,第五FinFET管B5的前栅、第六FinFET管B6的前栅和写字线WWL连接,第六FinFET管B6的源极和写位线WBL连接,第七FinFET管B7的前栅、第七FinFET管B7的背栅、第八FinFET管B8的背栅、第九FinFET管B9的前栅、第九FinFET管B9的背栅和读字线RWL连接,第七FinFET管B7的漏极、第八FinFET管B8的漏极和第九FinFET管B9的漏极连接,第九FinFET管B9的源极和读位线RBL连接。
[0016] 实施例二:如图2所示,一种基于FinFET器件的读去耦存储单元,包括写字线WWL、写位线WBL、反相写位线WBLb、读字线RWL、读位线RBL、第一FinFET管B1、第二FinFET管B2、第三FinFET管B3、第四FinFET管B4、第五FinFET管B5、第六FinFET管B6、第七FinFET管B7、第八FinFET管B8和第九FinFET管B9,第一FinFET管B1、第二FinFET管B2和第七FinFET管B7分别为低阈值的P型FinFET管,第三FinFET管B3、第四FinFET管B4、第五FinFET管B5、第六FinFET管B6和第九FinFET管B9分别为为低阈值的N型FinFET管,第八FinFET管B8为高阈值的N型FinFET管,第一FinFET管B1的源极、第二FinFET管B2的源极和第七FinFET管B7的源极连接且其连接端为读去耦存储单元的电源端,读去耦存储单元的电源端用于接入外部电源VDD,第一FinFET管B1的前栅、第一FinFET管B1的背栅、第二FinFET管B2的漏极、第三FinFET管B3的前栅、第四FinFET管B4的漏极、第五FinFET管B5的漏极、第五FinFET管B5的背栅和第八FinFET管B8的前栅连接且其连接端为读去耦存储单元的反相输出端,第一FinFET管B1的漏极、第二FinFET管B2的前栅、第二FinFET管B2的背栅、第三FinFET管B3的漏极、第四FinFET管B4的前栅、第六FinFET管B6的漏极和第六FinFET管B6的背栅连接且其连接端为读去耦存储单元的输出端,第三FinFET管B3的源极、第三FinFET管B3的背栅、第四FinFET管B4的源极、第四FinFET管B4的背栅和第八FinFET管B8的源极连接且其连接端为读去耦存储单元的接地端,读去耦存储单元的接地端用于接入大地,第五FinFET管B5的源极和反相写位线WBLb连接,第五FinFET管B5的前栅、第六FinFET管B6的前栅和写字线WWL连接,第六FinFET管B6的源极和写位线WBL连接,第七FinFET管B7的前栅、第七FinFET管B7的背栅、第八FinFET管B8的背栅、第九FinFET管B9的前栅、第九FinFET管B9的背栅和读字线RWL连接,第七FinFET管B7的漏极、第八FinFET管B8的漏极和第九FinFET管B9的漏极连接,第九FinFET管B9的源极和读位线RBL连接。
[0017] 本实施例中,第一FinFET管B1的鳍的数量为1,第二FinFET管B2的鳍的数量为1,第三FinFET管B3的鳍的数量为1,第四FinFET管B4的鳍的数量为1,第五FinFET管B5的鳍的数量为1,第六FinFET管B6的鳍的数量为1,第七FinFET管B7的鳍的数量为1,第八FinFET管B8的鳍的数量为1,第九FinFET管B9的鳍的数量为1。
[0018] 实施例三:如图2所示,一种基于FinFET器件的读去耦存储单元,包括写字线WWL、写位线WBL、反相写位线WBLb、读字线RWL、读位线RBL、第一FinFET管B1、第二FinFET管B2、第三FinFET管B3、第四FinFET管B4、第五FinFET管B5、第六FinFET管B6、第七FinFET管B7、第八FinFET管B8和第九FinFET管B9,第一FinFET管B1、第二FinFET管B2和第七FinFET管B7分别为低阈值的P型FinFET管,第三FinFET管B3、第四FinFET管B4、第五FinFET管B5、第六FinFET管B6和第九FinFET管B9分别为为低阈值的N型FinFET管,第八FinFET管B8为高阈值的N型FinFET管,第一FinFET管B1的源极、第二FinFET管B2的源极和第七FinFET管B7的源极连接且其连接端为读去耦存储单元的电源端,读去耦存储单元的电源端用于接入外部电源VDD,第一FinFET管B1的前栅、第一FinFET管B1的背栅、第二FinFET管B2的漏极、第三FinFET管B3的前栅、第四FinFET管B4的漏极、第五FinFET管B5的漏极、第五FinFET管B5的背栅和第八FinFET管B8的前栅连接且其连接端为读去耦存储单元的反相输出端,第一FinFET管B1的漏极、第二FinFET管B2的前栅、第二FinFET管B2的背栅、第三FinFET管B3的漏极、第四FinFET管B4的前栅、第六FinFET管B6的漏极和第六FinFET管B6的背栅连接且其连接端为读去耦存储单元的输出端,第三FinFET管B3的源极、第三FinFET管B3的背栅、第四FinFET管B4的源极、第四FinFET管B4的背栅和第八FinFET管B8的源极连接且其连接端为读去耦存储单元的接地端,读去耦存储单元的接地端用于接入大地,第五FinFET管B5的源极和反相写位线WBLb连接,第五FinFET管B5的前栅、第六FinFET管B6的前栅和写字线WWL连接,第六FinFET管B6的源极和写位线WBL连接,第七FinFET管B7的前栅、第七FinFET管B7的背栅、第八FinFET管B8的背栅、第九FinFET管B9的前栅、第九FinFET管B9的背栅和读字线RWL连接,第七FinFET管B7的漏极、第八FinFET管B8的漏极和第九FinFET管B9的漏极连接,第九FinFET管B9的源极和读位线RBL连接。
[0019] 本实施例中,第一FinFET管B1的阈值电压为0.3v,第二FinFET管B2的阈值电压为0.3v,第三FinFET管B3的阈值电压为0.3v,第四FinFET管B4的阈值电压为0.3v,第五FinFET管B5的阈值电压为0.3v,第六FinFET管B6的阈值电压为0.3v,第七FinFET管B7的阈值电压为0.3v,第八FinFET管B8的阈值电压为0.6v,第九FinFET管B9的阈值电压为0.3v。
[0020] 实施例四:如图2所示,一种基于FinFET器件的读去耦存储单元,包括写字线WWL、写位线WBL、反相写位线WBLb、读字线RWL、读位线RBL、第一FinFET管B1、第二FinFET管B2、第三FinFET管B3、第四FinFET管B4、第五FinFET管B5、第六FinFET管B6、第七FinFET管B7、第八FinFET管B8和第九FinFET管B9,第一FinFET管B1、第二FinFET管B2和第七FinFET管B7分别为低阈值的P型FinFET管,第三FinFET管B3、第四FinFET管B4、第五FinFET管B5、第六FinFET管B6和第九FinFET管B9分别为为低阈值的N型FinFET管,第八FinFET管B8为高阈值的N型FinFET管,第一FinFET管B1的源极、第二FinFET管B2的源极和第七FinFET管B7的源极连接且其连接端为读去耦存储单元的电源端,读去耦存储单元的电源端用于接入外部电源VDD,第一FinFET管B1的前栅、第一FinFET管B1的背栅、第二FinFET管B2的漏极、第三FinFET管B3的前栅、第四FinFET管B4的漏极、第五FinFET管B5的漏极、第五FinFET管B5的背栅和第八FinFET管B8的前栅连接且其连接端为读去耦存储单元的反相输出端,第一FinFET管B1的漏极、第二FinFET管B2的前栅、第二FinFET管B2的背栅、第三FinFET管B3的漏极、第四FinFET管B4的前栅、第六FinFET管B6的漏极和第六FinFET管B6的背栅连接且其连接端为读去耦存储单元的输出端,第三FinFET管B3的源极、第三FinFET管B3的背栅、第四FinFET管B4的源极、第四FinFET管B4的背栅和第八FinFET管B8的源极连接且其连接端为读去耦存储单元的接地端,读去耦存储单元的接地端用于接入大地,第五FinFET管B5的源极和反相写位线WBLb连接,第五FinFET管B5的前栅、第六FinFET管B6的前栅和写字线WWL连接,第六FinFET管B6的源极和写位线WBL连接,第七FinFET管B7的前栅、第七FinFET管B7的背栅、第八FinFET管B8的背栅、第九FinFET管B9的前栅、第九FinFET管B9的背栅和读字线RWL连接,第七FinFET管B7的漏极、第八FinFET管B8的漏极和第九FinFET管B9的漏极连接,第九FinFET管B9的源极和读位线RBL连接。
[0021] 本实施例中,第一FinFET管B1的鳍的数量为1,第二FinFET管B2的鳍的数量为1,第三FinFET管B3的鳍的数量为1,第四FinFET管B4的鳍的数量为1,第五FinFET管B5的鳍的数量为1,第六FinFET管B6的鳍的数量为1,第七FinFET管B7的鳍的数量为1,第八FinFET管B8的鳍的数量为1,第九FinFET管B9的鳍的数量为1。
[0022] 本实施例中,第一FinFET管B1的阈值电压为0.3v,第二FinFET管B2的阈值电压为0.3v,第三FinFET管B3的阈值电压为0.3v,第四FinFET管B4的阈值电压为0.3v,第五FinFET管B5的阈值电压为0.3v,第六FinFET管B6的阈值电压为0.3v,第七FinFET管B7的阈值电压为0.3v,第八FinFET管B8的阈值电压为0.6v,第九FinFET管B9的阈值电压为0.3v。
[0023] 为了验证本发明的基于FinFET器件的读去耦存储单元的优益性,在BSIMIMG标准工艺下,电路的输入频率为1GHz的条件下,电源电压1V、0.7V条件下使用电路仿真工具HSPICE对本发明的基于FinFET器件的读去耦存储单元和图1所示的BSIMIMG工艺库中经典存储单元这两种电路的性能进行仿真对比,其中,BSIMIMG工艺库对应的标准电源电压为1V。同时对比读、写操作噪声容限。标准电压(1v)下,本发明的基于FinFET器件的读去耦存储单元基于BSIMIMG标准工艺仿真波形图如图3所示,分析图3可知,本发明的基于FinFET器件的读去耦存储单元具有正确的工作逻辑。
[0024] 表1为在BSIMIMG标准工艺下,电源电压为1V,输入频率为1GHz时,本发明的基于FinFET器件的读去耦存储单元和图1所示的BSIMIMG工艺库中经典存储单元两种电路的性能比较数据。
[0025] 表1
[0026]电路类型 晶体管数目 延时(ps) 总功耗(μW) 功耗延时积(fJ)
本发明 9 13.53 46.98 0.635
经典存储单元 6 18.25 57.24 1.045
[0027] 从表1中可以得出:本发明的基于FinFET器件的读去耦存储单元与和图1所示的BSIMIMG工艺库中经典存储单元相比,延时降低了25.86%,平均总功耗降低了17.92%,功耗延时积降低了39.23%。
[0028] 表2为在BSIMIMG标准工艺下,电源电压为0.7V,输入频率为1GHz时,本发明的基于FinFET器件的读去耦存储单元和图1所示的BSIMIMG工艺库中经典存储单元两种电路的性能比较数据。
[0029] 表2
[0030]电路类型 晶体管数目 延时(ps) 总功耗(μW) 功耗延时积(fJ)
本发明 9 25.68 30.49 0.783
经典存储单元 6 30.56 39.13 1.196
[0031] 从表2中可以得出:本发明的基于FinFET器件的读去耦存储单元与和图1所示的BSIMIMG工艺库中经典存储单元相比,延时降低了15.97%,平均总功耗降低了8.64%,功耗延时积降低了34.53%。
[0032] 表3为在BSIMIMG标准工艺下,电源电压为0.7V,输入频率为1GHz时,本发明的基于FinFET器件的读去耦存储单元和图1所示的BSIMIMG工艺库中经典存储单元两种电路的读操作/写操作噪声容限比较数据。
[0033] 表3
[0034]
[0035] 从表3中可以得出:本发明的基于FinFET器件的读去耦存储单元与和图1所示的BSIMIMG工艺库中经典存储单元相比,读噪声容限增加了186.96%,写噪声容限增加了64.18%。
[0036] 由上述的比较数据可见,本发明的基于FinFET器件的读去耦存储单元和图1所示的BSIMIMG工艺库中经典存储单元相比较,读噪声容限得到优化,运行速度得到了提高;电路的功耗和功耗延时积也得到了优化,读操作时不会破坏存储点存储的数据值,存储结果和电路功能稳定性较高。