• 제목/요약/키워드: Sense Amplifier

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고속 저전압 스윙 온 칩 버스 (High Speed And Low Voltage Swing On-Chip BUS)

  • 양병도;김이섭
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제39권2호
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    • pp.56-62
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    • 2002
  • 문턱전압 스윙 드라이버(threshold voltage swing driver)와 이중 감지 증폭기 리시버(dual sense amplifier receiver)를 가진 새로군 고속 저전압 스윙 온 칩 버스 (on-chip BUS)를 제안하였다. 문턱전압 스윙 드라이버는 버스에서의 전압상승 시간을 CMOS 인버터(inverter) 드라이버에서의 약 30% 이내로 줄여주고, 이중 감지 증폭기 리시버는 감지 증폭기 리시버를 사용하는 기존의 저전압 스윙 버스들의 데이터 전송량을 두 배 향상시켜 준다. 문턱전압 스윙 드라이버와 이중 감지 증폭기 리시버를 모두 사용할 경우, 온 칩 버스에서 사용하는 기존의 CMOS 인버터와 비교하여 제안된 방식은 약 60%의 속도 증가와 75%의 소모전력 감소를 얻는다.

DDI DRAM의 감지 증폭기에서 기생 쇼트키 다이오드 영향 분석 (Analysis of effect of parasitic schottky diode on sense amplifier in DDI DRAM)

  • 장성근;김윤장
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.485-490
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    • 2010
  • 본 논문에서는 버팅 콘택(butting contact) 구조를 갖는 DDI DRAM소자의 감지 증폭기의 입력 게이트 단의 모든 기생 성분을 포함한 등가 회로를 제안 하였다. 제안한 모델을 이용하여 기생 쇼트키 다이오드가 감지 증폭기 동작에 어떤 영향을 미치는지 분석하였다. 각각의 불량 가능성에 대해 감지 증폭기가 어떻게 동작하는지 분석하여 단측 불량 특성의 원인을 규명하였다. DDI DRAM에서 단측 불량 원인과 불량률의 온도 의존성은 감지 증폭기의 입력 게이트 단에 형성된 기생 쇼트키 다이오드 형성에 기인한 것으로 판단된다. 이러한 기생 쇼트키 다이오드는 게이트 입력에 기생 전압 강하를 야기하게 되고 결국 감지 증폭기의 노이즈 마진을 감소시켜 단측 불량률을 증가시킨다.

인 메모리 컴퓨팅을 위한 고속 감지 증폭기 설계 (Design of High-Speed Sense Amplifier for In-Memory Computing)

  • 김나현;김정범
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제18권5호
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    • pp.777-784
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    • 2023
  • 감지 증폭기는 메모리 설계에 필수적인 주변 회로로서, 작은 차동 입력 신호를 감지하여 디지털 신호로 증폭하기 위해 사용된다. 본 논문에서는 인 메모리 컴퓨팅 회로에서 활용 가능한 고속 감지 증폭기를 제안하였다. 제안하는 회로는 추가적인 방전 경로를 제공하는 트랜지스터 Mtail을 통해 감지 지연 시간을 감소시키고, m-GDI(:modified Gate Diffusion Input)를 적용하여 감지 증폭기의 회로 성능을 개선하였다. 기존 구조와 비교했을 때 감지 지연 시간은 16.82% 감소하였으며, PDP(: Power Delay Product)는 17.23%, EDP(: Energy Delay Product)은 31.1%가 감소하는 결과를 보였다. 제안하는 회로는 TSMC의 65nm CMOS 공정을 사용하여 구현하였으며 SPECTRE 시뮬레이션을 통해 본 연구의 타당성을 검증하였다.

알파 입자가 기억 소자의 SENSE AMP.에 미치는 영향 (The Effects of Alpha Particles on the Sense Amplifier in Memory Devices)

  • 이성규;한민구
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1988년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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    • pp.159-163
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    • 1988
  • The purpose of this paper is to investigate the effects of alpha particles on the memory circuits such as a sense amplifier and bit lines. Sense amplifiers column alpha particle hits have been simulated for a mega bit DRAM using SPICE, a circuit simulation program. The energy of alpha particle and the substrate concentration are found to strongly influence the likehood of soft errors. Our results may be useful for the designing of alpha particle immune sense amplifiers.

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Ternary Content Addressable Memory를 위한 저 전력 Rail-to-Rail 감지 증폭기 (Clocked Low Power Rail-to-Rail Sense Amplifier for Ternary Content Addressable Memory (TCAM) Application)

  • 안상욱;정창민;임철승;이순영;백상현
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제49권2호
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    • pp.39-46
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    • 2012
  • 본 논문은 저전력으로 동작하면서 Rail-to-rail 입력 범위를 가지는 센스 앰플리파이어를 제안한다. 새롭게 제안한 센스 앰플리파이어는 그라운드 전위부터 전원전압 전위까지의 입력을 수용하며 저전력 기능을 구현하고 있다. 방전전류 경로의 존재로 인한 정적 전력소모를 최소화 하는 것이 본 설계의 주요 요소이다. 새롭게 제시된 PMOS 입력신호 수신부와 그것을 제어하는 피드백 회로를 통하여 전력소모를 감소시킨다. 제안된 구조는 평균 소비 전력부분에 있어서 일반적인 Rail-to Rail 센스 앰플리파이어의 약 50% 이상의 효율향상을 실험결과를 통해 보여준다.

A Sense Amplifier Scheme with Offset Cancellation for Giga-bit DRAM

  • Kang, Hee-Bok;Hong, Suk-Kyoung;Chang, Heon-Yong;Park, Hae-Chan;Park, Nam-Kyun;Sung, Man-Young;Ahn, Jin-Hong;Hong, Sung-Joo
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제7권2호
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    • pp.67-75
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    • 2007
  • To improve low sense margin at low voltage, we propose a negatively driven sensing (NDS) scheme and to solve the problem of WL-to-BL short leakage fail, a variable bitline reference scheme with free-level precharged bitline (FLPB) scheme is adopted. The influence of the threshold voltage offset of NMOS and PMOS transistors in a latch type sense amplifier is very important factor these days. From evaluating the sense amplifier offset voltage distribution of NMOS and PMOS, it is well known that PMOS has larger distribution in threshold voltage variation than that of NMOS. The negatively-driven sensing (NDS) scheme enhances the NMOS amplifying ability. The offset voltage distribution is overcome by NMOS activation with NDS scheme first and PMOS activation followed by time delay. The sense amplifier takes a negative voltage during the sensing and amplifying period. The negative voltage of NDS scheme is about -0.3V to -0.6V. The performance of the NDS scheme for DRAM at the gigabit level has been verified through its realization on 1-Gb DDR2 DRAM chip.

Hot carrier 현상에 의한 DRAM 감지증폭기의 성능저하 (Hot carrier effects on the performance degradation of sense amplifiers in DRAM)

  • 윤병오;장성준;유종근;정운달;박종태
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1998년도 하계종합학술대회논문집
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    • pp.433-436
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    • 1998
  • Hot carrier induceed the performance degradation of sense amplifier circuit in DRAM has been measured and analyzed using 0.8.mu.m CMOS process. Simulation and experimental results show that the degradation of the MOS devices affects the decrease of the half-Vcc, voltage gain and the increase of the sensing voltage gain and the increase of the sensing voltage. The dominant degradation mechanism is the capacitance imblance in the bit-line pair. We carried out the spice simulation to investigate the degradation of the sense amplifier circuit.

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Sense amplifier를 이용한 1.5Gb/s 저전력 LVDS I/O 설계 (1.5Gb/s Low Power LVDS I/O with Sense Amplifier)

  • 변영용;이승학;김성하;김동규;김삼동;황인석
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 II
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    • pp.979-982
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    • 2003
  • Due to the differential transmission technique and low voltage swing, LVDS has been widely used for high speed transmission with low power consumption. This paper presents the design and implementation of interface circuits for 1.5Gb/s operation in 0.35um CMOS technology. The interface circuit ate fully compatible with the low-voltage differential signaling(LVDS) standard. The LVDS proposed in this paper utilizes a sense amplifiers instead of the conventional differential pre-amplifier, which provides a 1.5Gb/s transmission speed with further reduced driver output voltage. Furthermore, the reduced driver output voltage results in reducing the power consumption.

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An Ultra-High Speed 1.7ns Access 1Mb CMOS SRAM macro

  • T.J. Song;E.K. Lim;J.J. Lim;Lee, Y.K.;Kim, M.G.
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -3
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    • pp.1559-1562
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    • 2002
  • This paper describes a 0.13um ultra-high speed 1Mb CMOS SRAM macro with 1.7ns access time. It achieves ultra-high speed operation using two novel approaches. First, it uses process insensitive sense amplifier (Double-Equalized Sense Amplifier) which improves voltage offset by about 10 percent. Secondly, it uses new replica-based sense amplifier driver which improves bit- line evaluation time by about 10 percent compared to the conventional technique. The various memory macros can be generated automatically by using a compiler, word-bit size from 64kb to 1 Mb including repairable redundancy circuits.

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Distribution Characteristics of Data Retention Time Considering the Probability Distribution of Cell Parameters in DRAM

  • 이경호;이기영
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제39권4호
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    • pp.1-9
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    • 2002
  • DRAM에서 셀 파라메터들의 확률 분포를 고려하여 데이터 보유 시간에 대한 분포 특성을 계산하였다. 셀 파라메터와 셀 내부 전압의 과도 특성으로부터 데이터 보유 시간의 식을 유도하였다. 접합 공핍 영역에서 발생하는 누설 전류의 분포 특성은 재결합 트랩의 에너지 분포로, 셀 캐패시턴스 분포 특성은 유전체 성장에서 표면 반응 에너지의 분포 특성으로, 그리고 sense amplifer의 감도를 각각의 독립적인 확률 변수로 보고, monte carlo 시뮬레이션을 이용하여, 셀 파라메터 값들의 확률적 분포와, DRAM 셀들의 데이터 보유 시간에 대하여cumulative failure bit의 분포함수를 계산하였다 특히 sense amplifier의 감도 특성이 데이터 보유 시간 분포의 tail bit에 상당히 영향을 미침을 보였다.