SRAMの書き込み動作を理解する：福田昭のデバイス通信 ARMが語る、最先端メモリに対する期待（15）（2/2 ページ）

ここ数回にわたり「SRAMについて知っておくべきこと」を紹介している。今回は、SRAMの書き込み動作について説明していこう。

[福田昭，EE Times Japan]

ワード線のパルス電圧には一定の長さが必要

　ワード線の選択では、選択したワード線の電位を一定の期間だけ高い電位に持ち上げ、再び低い電圧に下げる（「ワード線パルス」あるいは「WLパルス」）。このワード線パルスがある期間よりも短くなると、SRAMセルの値は反転せずに、元に戻ってしまう。この境界（クリティカルな期間）を「WLcrit」と呼ぶ。

図2：SRAMの書き込み動作とワード線パルスの長さ 出典：ARM

　適切な書き込み動作を実現するためには、ワード線パルス（WLパルス）の時間幅はWLcritよりも長くしなければならない。

SRAMを構成する要素のタイミングばらつき

　SRAMを構成する要素であるメモリセル（ビットセル）やセンスアンプなどには、当然ながらタイミングのばらつきが存在する。

　メモリセル、クロック、アドレスデコーダー、ワード線ドライバ、ビット線ドライバ、センスアンプといった各要素のタイミングのばらつきは、独立に存在するとは限らない。相互に影響し合うこともある。

　重要なのは最悪の場合（ワーストケース）の扱いだ。通常は、2つのケースを扱う。1つは、各要素のばらつきをランダムな存在と仮定したワーストケースである。このワーストケースでは、設計値（あるいは中央値）からのずれがそれほど大きくはならない。実際のSRAMでも、大抵の場合はこの範囲に収まる。

図3：SRAMを構成する要素のばらつき 出典：ARM

　もう1つは、各要素のばらつきが加算されていった結果としてのワーストケースである。この場合、設計値（あるいは中央値）からのずれが非常に大きくなる。このようなワーストケースが発生する確率は非常に低い。まれな事象ではあるが、考慮しておく必要はある。

（次回に続く）

⇒連載『福田昭のデバイス通信』バックナンバー一覧