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Las cinco pestañas son UN recorrido

No son cinco calculadoras sueltas: es la misma celda vista cinco veces. Guarda un bit (margen de ruido), hay que leerla sin destruirla, hay que llevarle corriente, tiene una forma sobre el silicio, y todo eso decide a qué velocidad puede ir. Dos botones cruzan de una pestaña a otra: «llevar esta resistencia a la malla» y «ralentizar la lógica con la caída IR».

Todo son modelos de primer orden

Y cada pantalla lo dice en su sitio. Aquí no hay comprobación de reglas de diseño, ni extracción de parásitos, ni colocación y rutado: eso es software profesional y no cabe —ni debe— en una pestaña del navegador. Sirve para ver por qué un número sube o baja al mover un mando, no para firmar nada.

El botón de enlace comparte los mandos exactos

Copia una dirección con la pestaña y todos los valores tal y como los tienes. Sirve para pegar un caso concreto en un artículo o mandárselo a alguien: al abrirlo verá exactamente lo que tú estabas viendo, no la pantalla de partida.

Por qué se mide con un cuadrado

Cada inversor tiene su curva; al cruzarlas sale la mariposa. El lado del mayor cuadrado que cabe dentro es cuánto ruido aguanta la celda antes de volcarse — si el ruido pasa de ahí, la realimentación positiva hace el resto. Es el método de Seevinck (1987): todo el mundo lo cita y casi nadie lo deja tocar.

Los tres modos, y el 0 que es bueno

Retener es la celda sola: el margen máximo. Leer abre la palabra y los transistores de acceso tiran hacia arriba del nodo que vale 0 — por eso el margen se estrecha, y es la confusión número uno del tema. Escribir da margen 0, y eso está bien: escribir consiste en volcar la celda a propósito.

Del transistor al chipDel margen de ruido de una celda al reloj: SRAM, lectura, caída IR, celda estándar y setup/hold
Del transistor al chipDe una celda de memoria a cómo se le lleva la corriente y qué forma tiene sobre el silicio

Una celda de SRAM guarda un bit con dos inversores que se alimentan el uno al otro. Cuanto más se «agarran» entre sí, más ruido aguantan sin volcarse — y eso se mide dibujando la curva de cada inversor contra la del otro: sale una mariposa, y el lado del mayor cuadrado que cabe dentro es el margen de ruido estático (SNM). Mueve los mandos y míralo encogerse.

Palabra abierta con las dos líneas de bit precargadas: los transistores de acceso tiran hacia arriba del nodo que vale 0. Por eso leer estrecha el margen.

La celda, transistor a transistor

VddGNDBLVddBLBVddWL = VddQQBM2M1M4M3M5M6

M1/M2 y M3/M4 son los dos inversores; M5 y M6 son los transistores de acceso, que sólo conducen cuando la línea de palabra está activa. Pasa el ratón por cada uno para ver su papel.

La mariposa y el cuadrado

0.000.000.250.250.500.500.750.751.001.00V(Q) — voltiosV(QB) — voltios
244mVmargen de ruido (SNM)

Abrir la palabra se come el 39 % del margen: de 398 mV reteniendo a 244 mV leyendo. Eso es el «read disturb».

Lóbulos: 244 y 244 mV — manda el menor, porque la celda vuelca por el lado flojo.
2
Manda en la estabilidad de LECTURA: un pull-down más fuerte aguanta mejor el tirón de la línea de bit.
1.8
Manda en la ESCRITURA: si el pull-up es demasiado fuerte, la celda se resiste al 0 de la línea de bit y no se deja escribir.
1
Bájalo y mira encogerse el cuadrado: es la razón por la que el SNM estático «deja de bastar» en los nodos modernos.
0.3
Cuánto hay que empujar la puerta para que el transistor conduzca.

De un margen a una memoria que funciona

Un margen de 200 mV no dice gran cosa por sí solo: lo que decide es cuántas desviaciones típicas caben dentro. Cada celda del chip sale un poco distinta, y basta que UNA falle para estropear la palabra. Por eso en memoria se habla de 6σ y no de «suficiente».

30
6
8,1σde margen por celda
2,1 · 10^-16falla una celda
2,1 · 10^-10falla el array entero

Esto es una ilustración, no un análisis. Supone que el margen se reparte como una campana y que las celdas fallan de forma independiente. Un estudio de verdad usa Monte-Carlo con los modelos de variabilidad de la fábrica, y la cola real no es una campana. Sirve para entender por qué el tamaño del array manda; no para decidir nada.

Modelo de primer orden

Los tres paneles usan modelos de primer orden y lo dicen en su sitio. Aquí no hay comprobación de reglas de diseño, ni extracción de parásitos, ni colocación y rutado automáticos: eso es software profesional y no cabe —ni debe— en una pestaña del navegador. Para layout de verdad: Magic, OpenROAD o KLayout. Y si lo que quieres es dibujar el silicio capa a capa y verlo en corte, SiliWiz hace justo eso y lo hace bien.

El hilo completo:el átomo y por qué hay umbralel transistor y el inversor CMOSla celda, su alimentación y su forma (estás aquí)