¿Qué es SNM (margen de ruido estático) en SRAM?

SNM puede informarle un poco sobre la tolerancia que tiene una celda SRAM al ruido antes de que corra el riesgo de perder el bit 'memorizado'.

SNM es una medida muy simple con solo un número, por lo que realmente no le dice qué tipo de ruido dinámico podría cambiar el bit. Pero, dado que es solo un número, es fácil comparar valores y tener una idea de cuándo su SNM podría causarle problemas.

En realidad, hay tres SNM diferentes según lo que se haga con la celda SRAM:

• SNM_hold para espera (sin operación)
• SNM_read para operación de lectura
• SNM_write para operación de escritura

Para encontrar SNM_hold, considere dos inversores consecutivos. Si dibuja ambas características Vout(Vin) DC pero cambia los ejes X/Y por el segundo, entonces puede encontrar SNM gráficamente como la diagonal del cuadrado más grande que se ajusta dentro de las características DC consecutivas . Si los dos inversores no son simétricos, debe elegir el menor de los dos cuadrados posibles para el SNM (uno a cada lado del punto de cruce).

Para encontrar SNM por simulación, barre un voltaje de ruido estático (fuente de CC) en cada una de las entradas de la puerta, como se muestra a continuación. Este documento (Seevinck et al. "Análisis del margen de ruido estático de las celdas MOS SRAM" https://ieeexplore.ieee.org/document/1052809/ ) explica cómo puede obtener la diagonal más grande utilizando fuentes dependientes.

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

SNM_read y SNM_write se encuentran igual que SNM_hold excepto que ahora carga Vi y Vo con los transistores que están conectados a la línea de bits. (Podría incluir la fuga del transistor de acceso para SNM_hold pero rara vez es relevante).

Una SRAM es un circuito integrado muy ocupado, con muchas corrientes transitorias que fluyen durante el ciclo de lectura. Hay acoplamiento de campo magnético, acoplamiento de campo eléctrico y alteraciones de tierra y VDD. Estos totalizan, degradan y reducen el margen de ruido estático.

El comparador de lectura (quizás detectando líneas de lectura diferenciales) necesita una determinación precisa de cuál era el estado de la celda de bits (4T o 6T u 8T).

El acoplamiento y los trastornos que mencioné son las causas de la reducción de la confianza en ese estado celular real.