摘要 - 在本文中,我们提出了一个基于性能,稳定性,稳定性,稳定性,稳定性,稳定性之间的折叠式晶体管晶体管(CNT)效果晶体管(CNFET)基于基于5-NM技术节点的静态静态随机访问mem-Ory(SRAM)设计。除了尺寸优化外,还评估并对CNFET SRAM性能改善(包括CNT密度,CNT直径和CNFET频率)在内的物理模型参数进行了评估和优化。优化的CNFET SRAM与基于亚利桑那州立大学的最先进的FinFET SRAM细胞[ASAP 7-nm FinFET预测技术模型(PTM)]库进行了比较。我们发现,与FinFET SRAM细胞相比,所提出的CNFET SRAM细胞的读取,编写EDP和静态功率分别提高了67.6%,71.5%和43.6%,其稳定性稍好。CNT互连都被认为是组成全碳基SRAM(ACS)阵列,该阵列将在本文的第二部分中进行讨论。实现并使用具有铜互连的7 nm FinFET SRAM单元进行比较。
摘要 — 在本文中,我们提出了一种基于碳纳米管 (CNT) 场效应晶体管 (CNFET) 的静态随机存取存储器 (SRAM) 设计,该设计在 5 纳米技术节点上基于性能、稳定性和功率效率之间的权衡进行了优化。除了尺寸优化之外,还评估和优化了包括 CNT 密度、CNT 直径和 CNFET 平带电压在内的物理模型参数,以提高 CNFET SRAM 性能。基于亚利桑那州立大学 [ASAP 7 纳米 FinFET 预测技术模型 (PTM)] 库,将优化的 CNFET SRAM 与最先进的 7 纳米 FinFET SRAM 单元进行了比较。我们发现,与 FinFET SRAM 单元相比,所提出的 CNFET SRAM 单元的读取、写入 EDP 和静态功率分别提高了 67.6%、71.5% 和 43.6%,稳定性略好。 CNFET SRAM 单元内部和之间的 CNT 互连被视为构成全碳基 SRAM (ACS) 阵列,本文第二部分将对此进行讨论。本文实施了一个具有铜互连的 7 纳米 FinFET SRAM 单元并将其用于比较。
发表在《微电子学杂志》上。本文已被接受在该杂志的未来一期上发表,但尚未完全编辑。内容在最终出版前可能会发生变化。最终文章可通过其 DOI 获取,网址为 https://doi.org/10.1016/j.mejo.2021.105105 © 2021。此手稿版本根据 CC-BY-NC-ND 4.0 许可证提供 http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 /
摘要 — 本文第一部分介绍了 5 纳米碳纳米管场效应晶体管 (CNFET) 静态随机存取存储器 (SRAM) 单元的尺寸和参数优化。在此基础上,我们提出了一种由原理图优化的 CNFET SRAM 和 CNT 互连组成的碳纳米管 (CNT) SRAM 阵列。我们考虑由金属单壁 CNT (M-SWCNT) 束组成的 CNFET SRAM 单元内部的互连来表示金属层 0 和 1 (M0 和 M1)。我们研究了考虑 CNFET 器件、M-SWCNT 互连和金属电极钯与 CNT (Pd-CNT) 触点的 CNFET SRAM 单元的布局结构。探索了两种版本的单元布局设计,并在性能、稳定性和功率效率方面进行了比较。此外,我们实现了一个 16 Kbit SRAM 阵列,由提出的 CNFET SRAM 单元、多壁 CNT (MWCNT) 单元间互连和 Pd-CNT 触点组成。这种阵列表现出明显的优势,其读写总能量延迟积(EDP)、静态功耗和核心面积分别为采用铜互连的7nm FinFET-SRAM阵列的0.28×、0.52×和0.76×,而读写静态噪声裕度分别比FinFET高6%和12%。