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对 SRAM 的一些偏见

热度 20已有 5266 次阅读| 2021-1-9 03:00 |系统分类:芯片设计

刚入行的时候SRAM用得很多。 通信芯片,需要存储很多数据。 

几年后换到一家百年老店,惊讶地发现绝大部分PDK里没有memory compiler。 Analog工艺PDK全都没有memory compiler,需要定制。 想了想,觉得老店很有道理。 开店是为了赚钱,是不择手段的。 弃用,或慎用SRAM, 也是老店八卦六十四式的一招。  

SRAM对yield是有影响的,特别是SRAM大的时候。 坏一个bit, 片子就废了。 为了提高yield, SRAM要多做两个column,作为备用,需要的时候用备用代替主体里坏掉的column。具体细节做起来还是有些麻烦的。 即使有备用,有的时候yield还是低一些。

SRAM对DFT是有影响的。 通常SRAM需要mbist。 mbist不是免费的,是实实在在的门,大致1k~2k。 mbist如何启动,如何读出,都是有些麻烦的。  如果SRAM本身才几百位,就得不偿失了。 

SRAM如果是Foundary的IP,是要银子的。 如果准备打价格战,拼价格的,每个片子IP的费用就要考量了。 

当然,SRAM有很多优点。 功耗肯定是比同样位数的 DFF 矩阵要低。 这时你那贼特嘻嘻的主管就会问你,能不能把 DFF 矩阵功耗降到和 SRAM 一样低。 很多时候,好的工程师会把貌似不可能的事情变成可能。 这个就是工程设计的魅力了。  

有些设计中SRAM是完全必要的,如大部分MCU。 

抛砖引玉吧。 欢迎道友批评讨论。

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刚表态过的朋友 (1 人)

发表评论 评论 (16 个评论)

回复 水汤汤 2021-1-13 15:37
sram的岗位一般我都以为在foundary里
也是最近我才看到原来华为 瑞芯微还有一些做ai芯片的公司 也是要自己定制sram的
不过我的好奇在于这些公司自己定制和foundary相比能保证yield和可靠性么
尤其是超大容量的时候
回复 jake 2021-1-14 00:42
水汤汤: sram的岗位一般我都以为在foundary里
也是最近我才看到原来华为 瑞芯微还有一些做ai芯片的公司 也是要自己定制sram的
不过我的好奇在于这些公司自己定制和founda ...
经典SRAM是6管结构。 也许有些公司有自己独特的SRAM电路结构,比经典6管结构优化。 也许有自己的专利,不想对 foundry 开放,就自己做自己用了。
回复 503860720 2021-1-14 10:37
  
回复 peterlin2010 2021-1-14 21:10
SRAM需要mbist 到底送那类PATTERN  55 AA ?? 还是特殊?  有 没有 SLIDE 说这类
回复 jake 2021-1-14 21:25
peterlin2010: SRAM需要mbist 到底送那类PATTERN  55 AA ?? 还是特殊?  有 没有 SLIDE 说这类
MBIST 肯定不止 0x55, 0xAA。 通常是 pseudo random pattern, 再加上一些特定 pattern。
回复 lgy635 2021-2-4 14:52
如果用到的SRAM容量不大,速度不高,面积要求也不苛刻完全可以自己自主设计。foundry提供的 SRAM IP一般是通用型,经过极度工艺优化,支持大容量扩展的
回复 andyfan 2021-2-4 18:59
jake: 经典SRAM是6管结构。 也许有些公司有自己独特的SRAM电路结构,比经典6管结构优化。 也许有自己的专利,不想对 foundry 开放,就自己做自己用了。 ...
CELL是不可能的,所谓自己定制,是因为mem compiler对一定范围大小的周边电路是完全一致的,并不是最优解,这个时候要想最快速度,就需要自己去定制。
但这种定制还是基于FOUNDARY提供的CELL和模型。主要还是优化周边电路,并不是定制CELL。
老的工艺的时候,还有一个专门做SRAM的公司会自己做些CELL。先进工艺,需要格外的OPC修正,设计公司是不可能拿到工厂的光刻机和光阻参数的,只能使用工厂提供的CELL。
回复 andyfan 2021-2-4 19:04
水汤汤: sram的岗位一般我都以为在foundary里
也是最近我才看到原来华为 瑞芯微还有一些做ai芯片的公司 也是要自己定制sram的
不过我的好奇在于这些公司自己定制和founda ...
工厂会提供CELL的MINIARRAY GDS和模型给设计公司。其实做mem compiler主要的厂商是SYNOPSYS和ARM这种IP VENDOR,虽然FAB也会提供,但并不是设计公司就不能自己设计电路。尤其是类似LCD DRVIER这种芯片里面用到的SRAM,基本都是设计公司自己设计的。
SRAM的岗位在FOUNDARY里,是专指CELL而言,并不是指整个电路。
回复 jake 2021-2-4 23:19
andyfan: CELL是不可能的,所谓自己定制,是因为mem compiler对一定范围大小的周边电路是完全一致的,并不是最优解,这个时候要想最快速度,就需要自己去定制。
但这种定 ...
谢谢您的品论! Makes a lot of sense!
回复 jake 2021-2-4 23:31
lgy635: 如果用到的SRAM容量不大,速度不高,面积要求也不苛刻完全可以自己自主设计。foundry提供的 SRAM IP一般是通用型,经过极度工艺优化,支持大容量扩展的 ...
以前有个片子就是自己设计的 SRAM,最后出来成本高 -- 没有完善的 MBIST,靠 ATE 反复读写各种 pattern,测试时间长了很多,成本就上去了。
回复 水汤汤 2021-2-19 15:55
andyfan: 工厂会提供CELL的MINIARRAY GDS和模型给设计公司。其实做mem compiler主要的厂商是SYNOPSYS和ARM这种IP VENDOR,虽然FAB也会提供,但并不是设计公司就不能自己设 ...
学习了
回复 andywang3791 2021-2-20 19:26
Hi, Jake, 请问下GF180nm Artisan compiler出来的SRAM有EMA[1:0](Extra Margin adjust)接口,值越大,read access time越长,那么在设计上我如何处理这个接口,可以直接tie0吗
回复 jake 2021-2-21 01:04
andywang3791: Hi, Jake, 请问下GF180nm Artisan compiler出来的SRAM有EMA[1:0](Extra Margin adjust)接口,值越大,read access time越长,那么在设计上我如何处理这个接口 ...
这个以前没用过啊,真的无法回答,抱歉
回复 Iamliutt 2022-2-12 11:04
andywang3791: Hi, Jake, 请问下GF180nm Artisan compiler出来的SRAM有EMA[1:0](Extra Margin adjust)接口,值越大,read access time越长,那么在设计上我如何处理这个接口 ...
这个接口是为了覆盖工艺偏差造成的sram功能fail;如果工艺偏差太大,tie成0,可能直接就fail了,这时候可以调大这个值,sram可能就pass了,所以最好还是不要tie住!
回复 orientview 2022-5-8 20:49
lgy635: 如果用到的SRAM容量不大,速度不高,面积要求也不苛刻完全可以自己自主设计。foundry提供的 SRAM IP一般是通用型,经过极度工艺优化,支持大容量扩展的 ...
多大容量算大呢?

1MB ?
回复 uponklp 2022-11-26 12:35
andywang3791: Hi, Jake, 请问下GF180nm Artisan compiler出来的SRAM有EMA[1:0](Extra Margin adjust)接口,值越大,read access time越长,那么在设计上我如何处理这个接口 ...
这个是调节内部margin用的,如果工艺跑到比较极端的情况出现fail,可以调一下,可能就好了,不过有PPA impact的

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