随着手持电池供电设备的普及,功耗逐渐成为大规模集成电路设计最关心的问题。尽管各种低功耗技术层出不穷,但是降低电源电压无疑是最直接最有效的办法。嵌入式SRAM在片上系统中占据很大的面积,是一种很重要的功能模块,它们的容量一般是几千到几兆比特不等。SRAM性能很大程度上受到电源电压的影响,电源电压的降低能够减小SRAM的操作速度,而且衡量存储数据稳定性的两个指数读噪声容限和写噪声容限也会随着电源电压的降低而降低。电源电压调整技术就是较低的电源电压的前提下提升被操作单元的字线电压和单元供电线电压以达到提高读噪声容限、写噪声容限和操作速度的目的。本文基于电源电压调整技术采用0.18微米工艺设计了一个4KB的SRAM,主要由存储单元阵列、升压电路、电压选择电路、位线充电控制电路、列选择电路、地址译码器和灵敏放大器组成。另外,还采用SMIC公司180nM工艺设计了SRAM的版图,并进行了DRC和LVS验证,版图的面积为:139511μm~2。本文基于电源电压调整技术设计的SRAM,电源电压为0.8V,操作过程中存储单元的字线电压和单元供电线电压分别被提升为1.1V和1.2V,时钟周期为10ns。采用这种设计方案,存储单元的六个晶体管都使用最小尺寸,从而没有额外的面积增加;在0.8V的电源电压下读噪声容限和写噪声容限分别增加54%和76%,读出电流增加了大约3倍;本设计的SRAM比普通同规模六管单元的SRAM的功耗降低了大约90.7%。