新興公司Novelics近日宣稱,其嵌入式存儲器的菜單選項幾乎可以滿足所有ASIC設計人員的需求,從而避免了與多家存儲器IP供應商之間的合作。據該公司表示,由于該種存儲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勢。只需進行最基本的資格重新認定,就可以把IP從一家代工廠轉移到另一家代工廠。

今天的ASIC設計常常需要混合多種類型的存儲器來滿足性能要求。如果存儲器模塊涉及到IP問題,設計人員通常不得不與兩家、三家或多家供應商就所需各種存儲器類型(如通用SRAM、cache RAM、DRAM和非易失性存儲器)的授權問題進行協商。但是如果真如Novelics公司所言,能夠提供全面滿足所有設計要求的存儲器IP,那么設計人員就無需再與多家供應商打交道。

這家創建于2005年的公司目前已經針對標準bulk-CMOS工藝開發出自己的動態、靜態和非易失性存儲單元結構。該公司協創人兼CEO Cyrus Afghahi表示,作為該種存儲器的支持,Novelics公司的可配置存儲器生成器MemQuest可以在功率、密度和速度方面對存儲器陣列進行優化。

依靠公司員工所積累的長達30多年的存儲器設計經驗,該公司已經開發出:coolSRAM-1T,一種一晶體管一單元的靜態RAM；coolSRAM-6T,一種基于標準六晶體管存儲單元的低功耗高速SRAM,可作為通用存儲器或高速緩存使用；專用的多端口寄存器文件；一些先入先出和內容可尋址的存儲器模塊(cool-FIFO/RF和coolCAM)。在非易失性存儲器領域,Novelics開發出了被稱為coolFlash的高密度嵌入式閃存結構、一次可編程(OTP)模塊coolOTP、多次可編程(MTP)模塊coolMTP以及只讀存儲單元coolROM。

市場研究機構Semico公司高級分析師Rich Wawrzyniak表示,Novelics公司廣泛的存儲器類型選擇中沒有涵蓋到的,只有一家獨立的存儲器供應商。據他介紹,大多數公司僅僅提供一種存儲器類型,例如SRAM、嵌入式DRAM或非易失性存儲器。而各類代工廠和ASIC供應商,要么自行開發存儲器,要么獲得一系列存儲器類型的授權,因此他們可以提供ASIC設計人員所需的混合存儲器。而Novelics公司提供的存儲器類型陣列,則可實現存儲器IP的一站式購物,從而簡化IP授權。

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內采用標準CMOS實現的功耗最低的器件——1Mb模塊的功耗只有100微瓦。為了降低存儲單元功耗,該公司依靠專利電路技術將存儲器內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,該存儲器陣列的時鐘頻率可以高至300MHz。該陣列可以整合行冗余和列冗余、錯誤檢查和修正,以及內置自測試來提高良率。

Novelics公司還開發出執行過應力測試的電路,從而提早清除可能失效的器件。在實現數字信號處理、圖像和處理器緩存等功能時,設計人員可以選擇高速模式實現低延遲。

為了提供高性能緩存陣列,Novelics公司對SRAM訪問路徑的各個階段進行了優化,以實現最優架構設計,Afghahi介紹。當需要更高密度的存儲器陣列時,Novelics可以推出使用標準CMOS工藝、存儲陣列高達32Mb的coolSRAM-1T,密度為1.2 mm²/Mb。

據該公司稱,其OTP單元架構生成了一種高密度單元,每比特僅使用1.5個晶體管。容性耦合可以對在寫入過程中沒有被編程的單元提供保護。這種單元的寫入功率極低,適合用于RFID和電池驅動型器件等低功耗應用。

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器單元中實現的,同標準的130nm CMOS工藝流程兼容。該單元架構可以升級,Novelics期望在不久的將來可以將其用到90nm工藝中。

作者:柏大衛