Abstract

In this paper, a simple but effective Dataline Redundancy Circuit (DRC) is proposed for a dual-port 1T-SRAM embedded in Display ICs. The DRC designed in the dual-port $320{\times}120{\times}18$-bit 1T-SRAM is verified in a 0.18-um CMOS 1T-SRAM process. In the DRC, because its control logic circuit can be implemented by a simple Shift Logic Circuit (SLC) with only an inverter and a NAND that is much simpler than the conventional, it can be placed in a pitch as narrow as a bit line pair. Moreover, an improved version of the SLC is also proposed to reduce its worst-case delay from 12.3ns to 5.9ns by 52%. By doing so, the timing overhead of the DRC can be hidden under the row cycle time because switching of the datalines can be done between the times of the word line setup and the sense amplifier setup. The area overhead of the DRC is estimated about 7.6% in this paper.

본 논문에서는 Dual-Port 구조를 사용하는 Display IC용 내장형 1T-SRAM에 적합한 간단하고 효과적인 새로운 데이터라인 리던던시 회로(dataline redundancy circuit)를 제안하고 이를 0.18-um CMOS 1T-SRAM 공정을 이용하여 $320{\times}120{\times}18$-Bit Dual-port 1T-SRAM로 구현하여 검증하였다. 한 개의 인버터와 한 개의 낸드 게이트로 이루어진 시프트 로직 회로(shift logic circuit)를 이용해서 기존의 데이터라인 리던던시 회로 보다는 훨씬 간단하게 컨트롤 로직을 구현함으로써 한 개의 비트라인 페어(bit line pair)의 피치(pitch) 내에서 필요한 컨트롤 로직을 모두 구현할 수 있었다. 또한 시프트 로직 회로를 개선해서 worst case에서의 delay를 12.3ns에서 5.9ns로 52% 감소시켜서 워드라인 셋업 후에서 센스앰프 셋업까지의 시간 동안에 데이터라인 스위칭 작업을 완료할 수 있게 하여서 데이터라인 리던던시 회로의 타이밍 오버헤드(timing overhead)를 row cycle 시간에 의해 감추어지게 할 수 있었다. 본 논문에서 제시된 데이터라인 리던던시 회로의 면적 오버헤드(area overhead)는 약 7.6%로 예측된다.

Keywords

• redundancy circuit;
• 1T-SRAM;
• pseudo-SRAM;
• dual-port;
• embedded SRAM