A verification of One-dimensional degenerate model in Monte-Carlo simulation of SRAM

SRAM蒙特卡罗模拟中一维简并模型的验证

• 批准号: 22K11963
• 负责人: 牧野 博之
• 金额: $ 2.08万
• 依托单位: Osaka Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K11963/
• 关键词: SRAM; ばらつき; しきい値電圧; モンテカルロシミュレーション; 一次元縮退モデル

令和4年度は、第一段階としてSRAMの書き込み動作における一次元縮退モデルの妥当性の検証に注力した。一次元縮退モデルが成立する理由として、記憶回路を構成する6個のトランジスタのうちの特定のものが動作不良に対して支配的に効いていることが推測されるため、まず6個のトランジスタのしきい値電圧(Vth)を個別にばらつかせたモンテカルロシミュレーション(MC)を行った。その結果、支配的に効く2つのトランジスタを特定することができたが、いずれの不良率も6個のトランジスタをばらつかせた実際の不良率より小さく、個々のトランジスタのばらつきだけでは説明がつかないことが判明した。この結果に基づいて理論的考察を進め、上記二つのトランジスタのVthの相対的なずれが一定以上になった際に書き込み不良が起きることを突き止め、上記二つのVthの確率分布から、畳み込み積分によって不良率の分布を算出する式を導出した。この式は一次元のガウス分布となっており、一次元縮退モデルが成立することが示されたが、式から算出される不良率は6個のトランジスタをすべてばらつかせた場合の不良率よりも大きく、式の精度が不十分であることが分かった。そこで、さらなる高精度化の検討を行い、この誤差が二つのトランジスタの不良に対する動作限界の違いに起因することを突き止め、動作限界をそろえる一種の正規化を行うことで、新たな不良率の分布式を導出した。この式は、分布が一次元であることを示すとともに、6個のトランジスタをすべてばらつかせた実際の不良率とよく一致することが確かめられ、目標としていた一次元縮退モデルの妥当性が示された。本研究成果は、2022年度電気関係学会関西連合大会において発表した。なお、研究に当たっては回路シミュレータとしてHSPICE(Synopsys社製)を導入することにより、高精度の回路シミュレーションを実施した。

Make annual は and 4, the first Duan Jie と し て SRAM の book き 込 み action に お け る a yuan retreat モ デ ル の justice の 検 card に note force し た. Established a yuan retreat モ デ ル が す る reason と し て, memory circuit を す る six の ト ラ ン ジ ス タ の う ち の specific の も の が action bad に し seaborne て に dominated unseen い て い る こ と が speculation さ れ る た め, ま ず six の ト ラ ン ジ ス タ の し き い numerical electric 圧 (Vth) を individual に ば ら つ か せ た モ ン テ カ ル ロ シ ミ ュ レ ー シ Youdaoplaceholder0 を (MC)を lines った. そ の results, dominance に unseen く 2 つ の ト ラ ン ジ ス タ を specific す る こ と が で き た が, い ず れ の defective rate も six の ト ラ ン ジ ス タ を ば ら つ か せ た be interstate の defective rate よ り small さ く, a 々 の ト ラ ン ジ ス タ の ば ら つ き だ け で は illustrate が つ か な い こ と が.at し た. こ の results に づ い て theory investigation を into め, written two つ の ト ラ ン ジ ス タ の Vth の phase of seaborne な ず れ が above a certain に な っ た interstate に book き 込 み bad が up き る こ と を tu き check め, written two つ の Vth の probabilistic distribution か ら, 畳 み 込 み integral に よ っ て defective rate の distribution を calculate す る type を export し た. こ の type は a yuan の ガ ウ ス distribution と な っ て お り, a retreat モ デ ル が established す る こ と が shown さ れ た が, type か ら calculate さ れ る defective rate は six の ト ラ ン ジ ス タ を す べ て ば ら つ か せ た occasions の defective rate よ り も big き く, の が precision is not very で あ る こ と が points か っ た. そ こ で, さ ら な る precision turn の beg を 検 い, こ の error が two つ の ト ラ ン ジ ス タ の bad に す seaborne る action limit の violations い に cause す る こ と を tu き check め, action limit を そ ろ え る line a の regularized を う こ と で, new た な defective rate の distributed を export し た. こ の は, distribution が a yuan で あ る こ と を shown す と と も に, 6 の ト ラ ン ジ ス タ を す べ て ば ら つ か せ た be interstate の defective rate と よ く consistent す る こ と が か indeed め ら れ, target と し て い た a yuan retreat モ デ ル の justice が shown さ れ た. The research results of this study are and presented at the 2022 Kansai Union Conference of the Electricity-related Society にお て て. な お, research に when た っ て は loop シ ミ ュ レ ー タ と し て HSPICE (Synopsys) を import す る こ と に よ り, high precision の loop シ ミ ュ レ ー シ ョ ン を be applied し た.

项目成果

SRAMの書き込み不良率推定における 一次元縮退モデルの妥当性に関する考察

一维简并模型估计SRAM写入缺陷率有效性的思考

• 发表时间: 2022
• 作者: 松本慎輝;牧野博之
• 通讯作者: 牧野博之