华邦电子半导体存储技术专利的电压控制优化方式主要有以下两种原理:
基于晶体管特性调整电压
- 感应放大器电路构成:半导体存储装置中包含至少一个感应放大器,每个感应放大器由一对第 1 晶体管与一对第 2 晶体管构成,这些晶体管通常为 n 沟道型场效应晶体管(nmosfet)和 p 沟道型场效应晶体管(pmosfet)。
- 电压调整原理:控制部会根据每个感应放大器中第 1 和第 2 晶体管的特性来实时调整电压。由于制造工艺、温度、压力等因素(PVT)的差异,晶体管的阈值电压会有所不同,进而导致其有效电阻存在差异,这种差异会使感应放大器在偏移消除操作中产生的位线电压偏离理想值 。而通过控制部的精准电压调整,能够使连接感应放大器的位线电压在偏移消除操作中接近特定目标电压,从而提升感应放大器的感应操作性能,减少因电压波动带来的数据错误,提高数据存储的可靠性和读写效率 。
多电压域设计
- 不同区域的电压需求差异:存储芯片内部不同区域的功能和性能要求不同,对电压的需求也不一样。比如,存储单元阵列、控制逻辑电路、缓存等区域在速度、功耗等方面有各自的特点和要求。
- 电压域划分与供电:采用多电压域设计,将芯片划分为多个不同的电压域,每个电压域根据其所在区域的具体需求单独供电。对性能要求较低的区域,如一些非关键路径的存储单元或低频工作的逻辑电路,使用较低的电压供电,以降低静态功耗;而在关键路径,如高速缓存、数据总线接口以及对读写速度要求高的存储单元等区域,则使用正常或较高的电压供电,确保这些区域能够快速、稳定地工作,满足系统对存储芯片的高性能要求。通过这种方式,在保证存储芯片整体性能的前提下,有效降低了芯片的整体功耗 。