レジスタファイル
ビットセルの構築の基本的な考え方:
状態は、二つのインバータに保持される
データは NMOS トランジスタによってビットラインに読み出される
データは2つのNMOSを使って、片方をグラウンドにショートさせることで書き込まれる
ゆえに、読み出しポートはトランジスタを 1 つ、書き込みポートは 4 つ使用する
様々な最適化が可能である:
Vdd/Vssなどのラインをセル間で共有する。
読み出しのビット線は、Vdd/Vssの中間レベルにプリチャージされる。
読み出しのビット線は、Vdd/Vss幅の一部しか振幅せず、センスアンプがこの小さな振幅を論理レベルに増幅する。ビット線の駆動電流は小さいが、寄生容量が極めて大きいため、小さな振幅にすると高速になるためである。
書き込みのビット線同士は束ねられ、近接する読み出し線から等しく距離を隔てて配置する。書き込みのビット線の振幅はVdd/Vss幅なので、読み出し線に大きなノイズを与える可能性があるためである。
Vddが垂直の線である場合、いずれかの書き込みポートがそのサイクルで書き込み線を使用している時、別のデコーダから Vdd を切ることができる。この最適化により書き込み速度が向上する。
レジスタファイルの消費電力を減らす技術は低電力エレクトロニクス記載のものが有用である。