SRAM是一种重要的存储器,具有速度快、功耗低、可靠性高等优点,被广泛应用于系统级芯片。随着CMOS工艺的不断进步,SRAM的性能不断提高的同时,其生产成本也在不断下降。然而,当工艺尺寸降低到100nm以后,工艺参数的随机变化引起的MOS管阈值电压波动,对SRAM稳定性的影响越来越严重,成为限制SRAM良率提高的重要因素之一。正因为如此,近年来在SRAM,特别是全定制SRAM设计过程中,充分考虑工艺变化的设计思想(variation-aware design)成为业界的一大热点。传统的PVT分析方法已经不能满足先进工艺下对SRAM高良率的要求,采用蒙特卡洛方法分析工艺参数变化对SRAM稳定性及性能的影响已被广泛接纳。本文首先分析了CMOS工艺以及工艺参数变化对SRAM稳定性的影响。随之,鉴于高密度的SRAM对存储单元失效率的严格要求,探讨了蒙特卡罗分析方法存在的收敛速度慢、仿真时间长等问题。为解决这些题,本文基于混合重要性采样算法,实现了一种快速蒙特卡罗方法,该方法在保证仿真精度的基础上,极大地高了仿真速度。将本文所实现的快速蒙特卡罗方法应用到40G工艺32M SRAM测试芯片设计中,通过对SRAM存储单元稳定性的分析,选择稳定性最好的存储单元,并应用到测试片设计中。最后对所设计测试片进行的一系列仿真数据表明,对于工艺参数变化的影响,测试片仍然具有良好的稳定性,并且存储阵列可以保持非常高的良率。