東芝公司（Toshiba Corporation, TOKYO:6502）今天宣布，該公司已經(jīng)開發(fā)出適用于低功耗微控制器備用RAM的極低泄漏65納米靜態(tài)隨機(jī)存儲器（SRAM），它可以實現(xiàn)從深度休眠模式快速喚醒。

東芝于2月11日在2014年美國電氣和電子工程師協(xié)會（IEEE）國際固態(tài)電路會議上公布了這一進(jìn)展，此次大會在加州舊金山舉行。

可穿戴式設(shè)備、醫(yī)療保健工具和智能電表等低功耗系統(tǒng)對較長的電池放電時間存在強(qiáng)勁需求。降低這些系統(tǒng)所使用微控制器的功耗存在許多挑戰(zhàn)，隨著工藝的升級換代，泄漏電流的增加和有功功耗造成了問題。減少RAM（待機(jī)期間可以保存數(shù)據(jù)）中的泄漏電流尤為重要。

通常的微控制器可以通過深度休眠模式（待機(jī)電流小于1μA）降低功耗。但是，這使得通常的SRAM無法保存數(shù)據(jù)，因為SRAM需要遠(yuǎn)高于1μA的待機(jī)電流。因此，當(dāng)系統(tǒng)從深度休眠模式中喚醒時，重新載入數(shù)據(jù)需要花費(fèi)較長時間。使用鐵電隨機(jī)存儲器（FRAM）作為備用RAM可以消除這一重新載入問題，但是FRAM的速度慢很多，比SRAM消耗更多有功功率，并且需要更多工藝成本。

東芝已經(jīng)開發(fā)了一種泄漏率低于傳統(tǒng)SRAM千分之一的極低泄漏SRAM；當(dāng)采用65納米工藝時每比特泄露電流為27fA。這一水平低于采用65納米以上技術(shù)制造的SRAM的已發(fā)布數(shù)據(jù)。這種新的SRAM充電一次便可以在備用存儲器（容量約為100Kbyte）中保留數(shù)據(jù)超過10年時間。

采用較近的工藝技術(shù)制造的MOSFET擁有更高的柵漏、柵極感應(yīng)漏極泄漏（GIDL）和溝道漏電。東芝已經(jīng)開發(fā)了一種低泄漏晶體管（擁有厚柵氧化層、長溝道和較佳源漏擴(kuò)散分布）來減少這些泄漏因素，并將其部署于SRAM存儲單元。該公司已經(jīng)開發(fā)了幾種創(chuàng)新的減少泄漏電路。其中一種是將反向偏壓應(yīng)用至存儲單元的NMOS的源偏壓電路，另一種電路在數(shù)據(jù)保存期間切斷了外圍電路的供給電壓。

低泄漏晶體管比傳統(tǒng)晶體管大，從而使整體單元區(qū)有所增大。在1.2V供給電壓條件下，東芝使單元尺寸較采用該設(shè)備的原始設(shè)計規(guī)則設(shè)計的區(qū)域降低了20%。通常，大晶體管電路擁有更高的有功功耗。通過采用“四分之一陣列激活計劃”和“電荷分享分層位線”降功耗電路，東芝已經(jīng)抑制了這種有功功耗增加。

憑借極低的泄漏電流，讀取時間為7ns的SRAM擁有足夠快的速度，能夠用作低功耗微控制器的工作RAM和深度休眠模式時的備用RAM。由于系統(tǒng)無需重新載入數(shù)據(jù)，因此從深度睡眠喚醒的速度有所提高。

東芝計劃在2014年發(fā)布的產(chǎn)品中使用該RAM，并預(yù)計在未來的電池驅(qū)動產(chǎn)品中廣泛使用它。

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東芝是一家全球領(lǐng)先的多元化制造商、解決方案提供商以及先進(jìn)電子電氣產(chǎn)品及系統(tǒng)的營銷商。東芝集團(tuán)將創(chuàng)新和想象力帶入廣泛的業(yè)務(wù)之中，包括：LCD電視、筆記本電腦、零售解決方案和多功能一體機(jī)（MFP）在內(nèi)的數(shù)碼產(chǎn)品；半導(dǎo)體、存儲產(chǎn)品和材料在內(nèi)的電子器件；發(fā)電系統(tǒng)、智能社區(qū)解決方案、醫(yī)療系統(tǒng)以及扶手電梯和升降機(jī)在內(nèi)的工業(yè)及社會基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)，以及家用電器。

東芝成立于1875年，如今已成為一家有著590多家附屬公司的環(huán)球企業(yè)，全球擁有206,000名員工，年銷售額逾5.8萬億日元（610億美元）。更多信息請訪問東芝網(wǎng)站：www.toshiba.co.jp/index.htm