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面向存算一体芯片的模拟计算阵列中存算一体芯片的车规级新型非易失存储器的工艺偏差建模与统计设计优化.

更新时间：2026-09-19 18:17:29 大小：37K 上传用户：江岚查看TA发布的资源 标签：存算一体芯片非易失存储器工艺偏差建模蒙特卡洛仿真统计设计优化 下载积分：2分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

面向存算一体芯片的模拟计算阵列中存算一体芯片的车规级新型非易失存储器的工艺偏差建模与统计设计优化

摘要

新型非易失存储器（STT-MRAM、RRAM、PCM、FeRAM）的制造工艺偏差——包括MTJ的膜厚波动、RRAM的导电丝随机性、PCM的组分偏差和FeRAM的极化分布——导致器件性能的统计分布较宽，影响车载存算一体芯片的良率和可靠性。本文针对车载存算一体芯片的工艺偏差问题，建立了各新型NVM的工艺偏差统计模型，提出了基于蒙特卡洛仿真的统计设计优化方法，通过优化器件的标称设计参数和容差，将STT-MRAM的TMR比率标准差从15%降低至8%，RRAM的阻值波动从±30%降低至±15%，为车载存算一体芯片的高良率制造提供了设计层面的技术保障。

一、工艺偏差的来源

1.1 STT-MRAM的工艺偏差

STT-MRAM的工艺偏差主要来源于：MgO势垒层厚度波动（±0.02nm），导致TMR比率的波动；CoFeB自由层厚度波动（±0.05nm），导致磁各向异性的波动；MTJ刻蚀的侧壁损伤，导致单元间的性能差异。


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