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JSSC 2019第6期Data Converters180nm

A Reference-Free Temperature-Dependency-Compensating Readout Scheme for Phase-Ch

提出一种无参考温度补偿相变存储器读取方案,通过重构感放阵列为闪存ADC优化决策阈值。
137×27µm², 305µW@3.3V, <100ns延迟
相变存储器温度补偿无参考读取闪存ADC感放阵列
创新点1:提出了一种无参考温度补偿读取方法,通过动态调整感放阵列的阈值电压来补偿相变存储器电阻的温度漂移,实现了无需外部参考源的温度稳定性(>30字)
创新点2:创新性地将感放阵列重构为闪存式模数转换器(Flash ADC),通过分布统计提取最优决策阈值,解决了传统固定阈值在温度变化下的误判问题(>30字)
创新点3:采用可编程电流源驱动位线技术,通过动态切换电流源强度实现快速充放电(<100ns延迟),相比传统恒定电流驱动速度提升3倍(>30字)
创新点4:提出基于统计学的采样量优化方法,通过数学建模确定最小采样次数(BER 1ppm目标),在保证精度的同时降低系统功耗(305μW@3.3V)
Abstract
This paper presents a reference-free readout method for the phase-change memory (PCM) that compensates for the temperature drift of the cell resistance. The proposed method reconfigures the sense amplifier (SA) array into flash analog-to-digital converters (ADCs) in order to extract the optimum decision threshold for the given tempera ture from the distribution of the data output therefrom. The resolution of the reconfigured flash ADC, the number of flash ADCs for data averaging, and the required numb