新興公司Novelics近日宣稱,其嵌入式存儲(chǔ)器的菜單選項(xiàng)幾乎可以滿足所有ASIC設(shè)計(jì)人員的需求,從而避免了與多家存儲(chǔ)器IP供應(yīng)商之間的合作。據(jù)該公司表示,由于該種存儲(chǔ)器并不要求特殊的工藝或額外的掩模步驟,因此可以將成本最小化,此外,還可以讓客戶充分享受主流代工廠的工藝優(yōu)勢(shì)。只需進(jìn)行最基本的資格重新認(rèn)定,就可以把IP從一家代工廠轉(zhuǎn)移到另一家代工廠。
今天的ASIC設(shè)計(jì)常常需要混合多種類型的存儲(chǔ)器來(lái)滿足性能要求。如果存儲(chǔ)器模塊涉及到IP問(wèn)題,設(shè)計(jì)人員通常不得不與兩家、三家或多家供應(yīng)商就所需各種存儲(chǔ)器類型(如通用SRAM、cache RAM、DRAM和非易失性存儲(chǔ)器)的授權(quán)問(wèn)題進(jìn)行協(xié)商。但是如果真如Novelics公司所言,能夠提供全面滿足所有設(shè)計(jì)要求的存儲(chǔ)器IP,那么設(shè)計(jì)人員就無(wú)需再與多家供應(yīng)商打交道。
這家創(chuàng)建于2005年的公司目前已經(jīng)針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)bulk-CMOS工藝開發(fā)出自己的動(dòng)態(tài)、靜態(tài)和非易失性存儲(chǔ)單元結(jié)構(gòu)。該公司協(xié)創(chuàng)人兼CEO Cyrus Afghahi表示,作為該種存儲(chǔ)器的支持,Novelics公司的可配置存儲(chǔ)器生成器MemQuest可以在功率、密度和速度方面對(duì)存儲(chǔ)器陣列進(jìn)行優(yōu)化。
依靠公司員工所積累的長(zhǎng)達(dá)30多年的存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),該公司已經(jīng)開發(fā)出:coolSRAM-1T,一種一晶體管一單元的靜態(tài)RAM；coolSRAM-6T,一種基于標(biāo)準(zhǔn)六晶體管存儲(chǔ)單元的低功耗高速SRAM,可作為通用存儲(chǔ)器或高速緩存使用；專用的多端口寄存器文件；一些先入先出和內(nèi)容可尋址的存儲(chǔ)器模塊(cool-FIFO/RF和coolCAM)。在非易失性存儲(chǔ)器領(lǐng)域,Novelics開發(fā)出了被稱為coolFlash的高密度嵌入式閃存結(jié)構(gòu)、一次可編程(OTP)模塊coolOTP、多次可編程(MTP)模塊coolMTP以及只讀存儲(chǔ)單元coolROM。
市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)Semico公司高級(jí)分析師Rich Wawrzyniak表示,Novelics公司廣泛的存儲(chǔ)器類型選擇中沒(méi)有涵蓋到的,只有一家獨(dú)立的存儲(chǔ)器供應(yīng)商。據(jù)他介紹,大多數(shù)公司僅僅提供一種存儲(chǔ)器類型,例如SRAM、嵌入式DRAM或非易失性存儲(chǔ)器。而各類代工廠和ASIC供應(yīng)商,要么自行開發(fā)存儲(chǔ)器,要么獲得一系列存儲(chǔ)器類型的授權(quán),因此他們可以提供ASIC設(shè)計(jì)人員所需的混合存儲(chǔ)器。而Novelics公司提供的存儲(chǔ)器類型陣列,則可實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)器IP的一站式購(gòu)物,從而簡(jiǎn)化IP授權(quán)。
低功耗
Novelics公司的coolSRAM-6T是一種低功耗SRAM,該公司稱它是迄今行業(yè)內(nèi)采用標(biāo)準(zhǔn)CMOS實(shí)現(xiàn)的功耗最低的器件——1Mb模塊的功耗只有100微瓦。為了降低存儲(chǔ)單元功耗,該公司依靠專利電路技術(shù)將存儲(chǔ)器內(nèi)核以及外圍電路中的泄露電流和有效功率降到了最低,Afghahi介紹。
采用TSMC公司主流的130nm LP工藝,該存儲(chǔ)器陣列的時(shí)鐘頻率可以高至300MHz。該陣列可以整合行冗余和列冗余、錯(cuò)誤檢查和修正,以及內(nèi)置自測(cè)試來(lái)提高良率。
Novelics公司還開發(fā)出執(zhí)行過(guò)應(yīng)力測(cè)試的電路,從而提早清除可能失效的器件。在實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)處理、圖像和處理器緩存等功能時(shí),設(shè)計(jì)人員可以選擇高速模式實(shí)現(xiàn)低延遲。
為了提供高性能緩存陣列,Novelics公司對(duì)SRAM訪問(wèn)路徑的各個(gè)階段進(jìn)行了優(yōu)化,以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)架構(gòu)設(shè)計(jì),Afghahi介紹。當(dāng)需要更高密度的存儲(chǔ)器陣列時(shí),Novelics可以推出使用標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝、存儲(chǔ)陣列高達(dá)32Mb的coolSRAM-1T,密度為1.2 mm2/Mb。
據(jù)該公司稱,其OTP單元架構(gòu)生成了一種高密度單元,每比特僅使用1.5個(gè)晶體管。容性耦合可以對(duì)在寫入過(guò)程中沒(méi)有被編程的單元提供保護(hù)。這種單元的寫入功率極低,適合用于RFID和電池驅(qū)動(dòng)型器件等低功耗應(yīng)用。
Bulk閃存是在一種不要求額外掩模層或參雜步驟的低功耗存儲(chǔ)器單元中實(shí)現(xiàn)的,同標(biāo)準(zhǔn)的130nm CMOS工藝流程兼容。該單元架構(gòu)可以升級(jí),Novelics期望在不久的將來(lái)可以將其用到90nm工藝中。
作者:柏大衛(wèi)
