單埠SRAM與雙埠SRAM電路結構

SRAM是隨機存取儲存器的一種。所謂的靜態是指這種儲存器只要保持通電，裡面儲存的資料就可以恆常保持。 不需要重新整理電路即能儲存它內部儲存的資料,因此SRAM具有較高的效能.宇芯電子專注提供SRAM晶片,國產SRAM,進口SRAM（ISSI、VTI、JSC、）
 
SRAM的速度快但價格相對昂貴，一般用小容量的SRAM作為更高速CPU和較低速DRAM 之間的快取（cache）.SRAM也有許多種，如Async SRAM (非同步SRAM）、Sync SRAM ( ）、PBSRAM (流水式突發SRAM），還有INTEL沒有公佈細節的CSRAM等。
 
不管是哪種 SRAM，其基本的原理大都是透過兩個首尾相接的反相器來鎖存資料的，如圖 2-2 所示。其中反相器Ⅰ和Ⅱ形成正反饋，使電路總能恢復到穩定狀態；N1 和 N2 叫做存取管，用來讀取或者寫入資料；字線（ WL）控制存取管的開啟，從而將儲存的資料從位線（ BL 和 BLB）傳送至外圍電路。反相器Ⅰ、Ⅱ和存取電路組成了一個 SRAM 單元（SRAM Cell）（由於該單元只能儲存一位的資料，有時也叫做 bit-cell）。根據存取電路的不同，目前大 致可以將 SRAM 單元分為上述三種埠的型別，下面分別介紹這些單元的結構。

 

 
單埠 SRAM

根據圖1中反相器的不同，單埠SRAM單元有電阻負載型、無負載型和六管 CMOS 單元等。電阻負載型儲存單元由於電其壓傳輸特性曲線（VTC）不陡並且功耗大已遠離了主流設計；無負載型儲存單元雖然可以實現較高的密度[16]，但其穩定性差；六管 CMOS SRAM 單元是目前主流的設計，其結構如圖2 所示。它由 6 個電晶體（N1~N4、P1~P2）組成，N1、N2 叫做下拉（PD）管，P1、P2 叫做上拉（PU）管，N3、N4 是存取管，有時也叫傳輸管（PG）。這種六管儲存單元具有很好的健壯性、低功耗和低電壓工作特性，所以非常受歡迎；下文中的兩埠和雙埠儲存單元以及在分析SRAM 單元的操作、特性時都將採用這種結構，並簡稱為六管單元。

 

 
兩埠 SRAM

隨著工藝尺寸的不斷降低，引數波動變得越來越嚴重，六管SRAM儲存單元固有的缺點（見下文）導致其在低電壓情況下難以提供足夠的穩定性，於是出現了一種 8 管 SRAM 單元[17]，如圖 3 所示。這種結構具有獨立的讀寫字線（RWL, WWL）和讀寫位線（RBL, WBL 和 WBLB），從而有分開的讀埠和寫埠；資料從讀埠讀出，從寫埠寫入。這樣不僅提高了穩定性，而且可以進行同時讀寫，從而有更高的效能。但是由於讀埠是單端的，外圍放大電路需要更大的讀位線擺幅（較之差分）才能得到滿幅的邏輯電平，所以導致存取時間變長。

 

 
雙埠 SRAM

雙埠注 儲存單元是在單埠六管 CMOS 單元的基礎上覆制增加了一套讀寫埠，如圖4 所示；與兩埠 SRAM 中的某一埠只能完成讀或寫功能不同，在雙埠 SRAM 中，每一個埠都可以進行讀和寫操作；因此也把這種結構叫做兩讀寫（2RW）單元，把 2P-SRAM 的儲存單元叫做一讀一寫（1R1W）單元，而把六管 CMOS 儲存單元叫做一讀寫（1RW）單元。