Eine SRAM-Zelle speichert ein Bit mit zwei Invertern, die sich gegenseitig speisen. Je fester sie sich aneinander «festhalten», desto mehr Rauschen halten sie aus, ohne zu kippen — und das misst man, indem man die Kurve des einen Inverters gegen die des anderen aufträgt: es entsteht ein Schmetterling, und die Seite des größten Quadrats, das hineinpasst, ist der statische Störabstand (SNM). Beweg die Regler und sieh ihm beim Schrumpfen zu.
Die Zelle, Transistor für Transistor
M1/M2 und M3/M4 sind die beiden Inverter; M5 und M6 sind die Zugriffstransistoren, die nur leiten, solange die Wortleitung aktiv ist. Fahr mit der Maus über jeden, um seine Rolle zu sehen.
Der Schmetterling und das Quadrat
Die Wortleitung zu öffnen frisst 39 % des Abstands: von 398 mV im Halten auf 244 mV im Lesen. Das ist der «read disturb».
Von einem Abstand zu einem Speicher, der funktioniert
Ein Abstand von 200 mV sagt für sich genommen wenig: entscheidend ist, wie viele Standardabweichungen hineinpassen. Jede Zelle des Chips fällt ein bisschen anders aus, und es reicht, dass EINE versagt, um das Wort zu verderben. Darum spricht man bei Speicher von 6σ und nicht von «genug».
Das ist eine Veranschaulichung, keine Analyse. Es wird angenommen, dass sich der Abstand wie eine Glockenkurve verteilt und dass die Zellen unabhängig voneinander ausfallen. Eine echte Untersuchung nimmt Monte-Carlo mit den Variabilitätsmodellen der Fabrik, und der reale Ausläufer ist keine Glocke. Es taugt, um zu verstehen, warum die Größe des Arrays entscheidet; nicht, um etwas zu entscheiden.
Alle drei Panels nutzen Modelle erster Ordnung und sagen es an Ort und Stelle. Hier gibt es keine Prüfung der Designregeln, keine Parasitenextraktion und kein automatisches Platzieren und Routen: das ist professionelle Software und passt nicht in einen Browser-Reiter — und soll es auch nicht. Für echtes Layout: Magic, OpenROAD oder KLayout. Und wenn du das Silizium Lage für Lage zeichnen und im Schnitt sehen willst, macht SiliWiz genau das, und macht es gut.