This thesis presents a low power SRAM block implemented in a 0.35 μm CMOStechnology for imaging applications to be used inside a digital image processor ASIC(Application Specific Integrated Circuit). The SRAM structure is designed to be fastenough to store all the image data fed by a large format readout circuitry such asVGA (640x512), while requiring low power consumption. The low power consumptionis a very critical requirement of such circuit, as the circuit will eventually be usedin an embedded platform, which is generally battery operated. The circuitry is implementedwith standard six transistor bitcells, write buffers, sense amplifiers, and atiming generator, while each sub-unit is designed very carefully to reduce the overallpower consumption of the circuit. All interior signals are created by the timing generator,by asserting two control signals (enable and read/write) and a system clock.Sense amplifiers are selected to be current-type, which helps to improve both areaand power consumption without reduced speed performance. The minimum achievedpower consumption of the design is 1.28 mW for the read operation and 0.58 mW forthe write operation. These numbers are comparable with the state of the art SRAMdevices implemented in 14 nm CMOS node, if the capacitance values are scaled fora realistic comparison. This low power SRAM design also aims to be scalable andallows implementing from 4Kbit to 2Mbit storage areas, which correspond to arraysizes of 16x256 to 8192x256. This scalable design also utilizes the local word linevassertion technique in addition to pulsed synchronous operation to reduce the powerconsumption of the SRAM further. The local word line assertion also enables multiportoperations with minimal additions to structure, increasing speed performance forimaging applications. In summary, the SRAM presented in this thesis not only satisfiesthe requirements spatial image processing of VGA image sensors at its maximumfrequency for current setup with one-port, but also competes with the state of the artSRAMs in the literature in terms of power consumption.

Bu tezde görüntüleme uygulamalarında kullanılmak üzere 0.35 μm CMOS teknolojisindetasarlanmış düşük güç tüketimli bir SRAM aygıtı anlatılmaktadır. Bu aygıtınöncelikli kullanımı bir sayısal görüntü işleme ASIC (uygulamaya özel tüm devre) içerisindeolacaktır. VGA çözünürlüğü gibi (640x512) büyük format okuma devresindengelen veriyle beslenecek olup, bu verilerin tamamının kaydedilebilecek kadar hızlı biryapı olması beklenirken, güç tüketiminin de az olması gerekmektedir. Az güç tüketimidevre için çok önemli bir gerekliliktir, nihai olarak, gömülü bir sistemde kullanılacak,büyük ihtimalle de gücünü bataryadan alacaktır. Devre standart altı transistörlü bithücreleri, yazma tamponları, algı yükselticileri ve zamanlama üreteci alt devreleriniiçerir. Bütün içsel işaretler zamanlama üreteci tarafından iki işaret (etkinleştime veokuma/yazma) ve bir sistem saati işareti aracılığıyla üretmektedir. Algı yükselticileri,akım algılayan türdendir. Bu özelliği yükselticinin kapladığı yerin ve güç tüketimininazalmasını sağglarken, hız performansını düşürmemektedir. Elde edilen minimumgüç tüketim verileri yazma için 1.28 mW, okuma için ise 0.58 mW'dır. Eğer devreninkapasite değerleri ölçeklendirilip hesaplanırsa en güncel 14 nm SRAM tasarımlarıylakarşılaştırılabilir enerji sonuçları elde edilir. Düşük güç tüketimli SRAM üretilecekkenaynı zamanda kolayca yönetilebilecek bir ölçeklendirilebilirlik de hedeflenmiştir.Bu hedef sonucunda 4Kbit ila 2Mbit arasındaki boyutlarda, yani 16x256 ila 8192x256arasındaki büyüklüklerde öbekler ile SRAM devreleri inşa edilebilir. Bu ölçeklendirilebilir tasarım güç tüketimini düşürmek üzere atımlı eş zamanlı işlemler ve ek olarakda yerel kelime yolu seçimi tekniğini kullanarak SRAM devresinin güç tüketiminidaha da düşürmektedir. Ek olarak yerel kelime yolu seçimi tekniği yardımıyla, çoklugiriş-çıkış özelliğine sahip olan bir devre oluşturmak, yapıya çok ufak miktarda birekleme yaparak mümkün olabilmektedir. Çoklu giriş-çıkış özelliği, görüntüleme uygulamalarınınperformansını artırmak için çok önemli bir imkandır. Sonuç olarak,bu tezde sunulan SRAM devresi mevcut durumunda, bir giriş ve çıkış portu barındıranhalinde, en yüksek frekansında VGA görüntüleme sensörlerinin uzaysal görüntüişleme gerekliliklerini sağlamakla kalmaz, aynı zamanda güç tüketimi konusunda literatürdekien gelişmiş SRAM devreleriyle yarışabilir durumdadır.