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随着CMOS制造工艺的不断进步以及集成电路技术的迅猛发展,使得SoC系统广泛运用于网络通信技术、卫星技术、无线传感技术等多个领域。在集成电路工艺尺寸不断缩小、集成度逐步提高的背景下,性能不断提升的同时,也对SoC系统的低功耗提出了更高的要求。而SRAM由于其不可或缺性,在诸多SoC系统所用的存储芯片中占据了大约70%以上的比例,其功耗的大小将会直接影响到整个SoC芯片在功耗方面的表现。因此,通过电路结构的设计降低SRAM单元的功耗变得愈加重要。同时,在SRAM存储单元中,当辐射粒子直接轰击存储单元,会使得存储单元的逻辑值直接翻转,即发生单粒子翻转(SEU)现象,从而使电路发生软错误,故需要对传统的SRAM存储单元进行抗辐照加固设计,以应对其越来越复杂严苛的工作环境。本文详细介绍了单粒子效应的相关基础知识,包括相关概念以及产生机理。阐述了SRAM单元的电路级加固方案以及相关低功耗设计方法,针对之前加固SRAM设计的不足,提出了一种新型抗辐射加固SRAM单元。本文归纳总结了其他工作所涉及的一种抗辐照加固SRAM单元设计的方法,即基于稳定结构的抗辐射加固SRAM单元设计思路。并在此基础上,提出了本文的12管抗辐照加固SRAM单元。所提新型12管低功耗SRAM加固单元,基于堆叠结构大幅度降低电路的泄漏电流,有效降低电路功耗;基于两个稳定结构,可以有效容忍单粒子翻转所引起的软错误。全面的HSPICE仿真表明,和相关加固结构比较,此结构的功耗平均下降了31.09%,HSNM平均上升了19.91%,RSNM平均上升了97.34%,WSNM平均上升了15.37%,在三种工作状态下都具有较高的静态噪声容限,表现出了优秀的稳定性能。虽然面积开销平均增加了9.56%,但是读时间平均下降了14.27%,写时间平均下降了18.40%,能够满足高速电子设备的需求。