JSSC 2015第5期Memory28nmSRAM

SRAM for Error-Tolerant Applications With Dynamic Energy-Quality Management in 2

提出一种动态管理能量与质量权衡的电压可调SRAM，适用于容错应用，实现35%的节能。

28 nm CMOS 32 kb SRAM, 220 mV低于基准电压

SRAM容错应用能量效率电压缩放H.264视频解码

▸创新点1：动态能量-质量管理（方法创新）。通过动态调整SRAM的电压和工作模式，实现能量消耗与数据质量的灵活权衡，适应不同应用场景的需求，显著提升能效。

▸创新点2：写入辅助技术（电路创新）。针对关键比特位引入写入辅助电路，有效缓解工艺波动对SRAM写入稳定性的影响，确保关键数据的可靠性。

▸创新点3：错误纠正码技术（系统创新）。选择性应用错误纠正码（ECC）于对整体质量影响较大的比特位，降低错误率的同时最小化额外开销，提升系统整体性能。

▸创新点4：电压缩放优化（电路创新）。通过精细的电压缩放策略，将SRAM工作电压降低220 mV，实现35%的能量节省，同时仅带来1.5%的面积开销。

Abstract

In this paper, a voltage-scaled SRAM for both error-free and error-tolerant applications is presented that dynamically manages the energy/quality trade-off based on ap- plication need. Two variation-resilient techniques, write assist and Error Correcting Code, are selectively applied to bit posi- tions having larger impact on the overall quality, while jointly performing voltage scaling to improve overall energy efﬁciency. The impact of process variations, voltage and temperature on the energy-q