随机值产生器的制作方法

1.本公开大体上涉及存储器装置，且更特定来说，涉及用于利用存储器装置以产生随机数据值的设备。


背景技术：

2.存储器装置通常被提供为计算机或其它电子装置中的内部半导体集成电路。存在许多不同类型的存储器，包含易失性及非易失性存储器。易失性存储器可能需要电力来维持其数据且包含随机存取存储器(ram)、动态随机存取存储器(dram)及同步动态随机存取存储器(sdram)等等。非易失性存储器可通过在未被供电时保留经存储数据来提供持久性数据，且可包含nand快闪存储器、nor快闪存储器、只读存储器(rom)、电可擦除可编程rom(eeprom)、可擦除可编程rom(eprom)及电阻可变存储器，例如相变随机存取存储器(pcram)、三维交叉点存储器(例如，3d xpoint
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)、电阻式随机存取存储器(rram)、铁电随机存取存储器(feram)、磁阻式随机存取存储器(mram)及可编程导电存储器，以及其它类型的存储器。
3.存储器装置可用作用于需要高存储器密度、高可靠性及低功率消耗的广泛范围的电子应用的易失性及非易失性存储器。非易失性存储器可用于例如个人计算机、便携式存储棒、固态驱动器(ssd)、数码相机、蜂窝电话、例如mp3播放器的便携式音乐播放器及电影播放器，以及其它电子装置中。
4.存储器单元可编程为对应于一或多个数据值(例如，逻辑“1”或“0”)的状态。在各种例子中，将一或多个存储器单元编程为随机数据值可能是有用的。例如，各种计算机算法及/或应用程序利用随机数据值(例如，并非由程序员确定及/或不可基于所述算法自身的底层参数来预测的数据值)。随机数据值可用于多种环境中，例如在概率模型中、从概率密度对值进行采样、模拟随机过程(例如材料或金融市场的行为)、执行蒙特卡罗模拟以逼近难以计算的值或使密码及加密密钥增加额外安全性以及其它应用程序。


技术实现要素：

5.本技术案的一方面涉及一种用于产生随机数据值的方法，其包括：对编程为对应于第一数据值的第一状态的多个存储器单元执行第一读取操作，其中所述第一读取操作是使用在对应于所述第一状态的预定阈值电压分布内的第一读取电压来执行；及使用在对应于所述第一状态的所述预定阈值电压分布与对应于和第二数据值对应的第二状态的第二阈值电压分布之间的第二读取电压，执行第二读取操作以确定所述多个存储器单元中的每一者是处于所述第一状态还是所述第二状态，其中所述第二读取操作的结果对应于基于所述多个存储器单元中的每一者在所述第一读取操作期间的所述阈值电压的所述随机数据值。
6.本技术案的另一方面涉及一种用于产生随机数据值的设备，其包括：存储器单元阵列，所述存储器单元每一者可编程为对应于第一数据值的第一状态及对应于第二数据值
的第二状态；及控制器，其耦合到所述阵列且经配置以通过以下操作产生所述第一数据值及所述第二数据值中的随机者：将第一读取电压施加到编程为所述第一状态的存储器单元，其中编程为第一状态的所述存储器单元具有与所述第一状态相关联的预定阈值电压分布，且其中所述第一读取电压具有选择为在所述预定阈值电压分布内的值；响应于所述经施加第一读取电压导致骤回事件而将编程信号施加到所述存储器单元，其中所述编程信号经配置以将所述存储器单元置于对应于第二数据值的第二状态；及将第二读取电压施加到所述存储器单元以确定所述存储器单元是处于所述第一状态还是所述第二状态，其中所述第二读取电压不在与所述第一状态相关联的所述预定阈值电压分布内；其中所述第一数据值及所述第二数据值中的所述经产生随机者是基于在将所述第一读取电压施加到所述存储器单元之后的所述存储器单元的阈值电压。
7.本技术案的另一方面涉及一种用于产生随机数据值的系统，其包括：存储器单元阵列，所述存储器单元每一者可编程为对应于第一数据值的第一状态及对应于第二数据值的第二状态；及控制器，其耦合到所述阵列且经配置以通过以下操作产生所述第一数据值及所述第二数据值中的随机者：将第一读取电压施加到编程为所述第一状态的存储器单元，其中编程为第一状态的所述存储器单元具有与所述第一状态相关联的预定阈值电压分布，且其中所述第一读取电压具有选择为在所述预定阈值电压分布的中心处的值；基于是否响应于所述第一读取电压的所述施加而检测到指示所述存储器单元的阈值电压相对于所述第一读取电压的值的骤回事件，确定是让所述存储器单元编程为所述第一状态还是将编程信号施加到所述存储器单元，所述编程信号经配置以将所述存储器单元置于对应于第二数据值的第二状态；及将第二读取电压施加到所述存储器单元以确定所述存储器单元是处于所述第一状态还是所述第二状态，其中所述第二读取电压不在与所述第一状态相关联的所述预定阈值电压分布内，其中所述第一数据值及所述第二数据值中的所述经产生随机者是基于如通过施加所述第二读取电压来确认的相对于所述第一读取电压的所述存储器单元的所述阈值电压来确定。
附图说明
8.图1是根据本公开的数个实例的呈包含与产生随机数据值相关联的存储器装置的计算系统的形式的设备的框图。
9.图2是说明根据本公开的数个实例的对应于可操作以产生随机数据值的存储器单元的相应数据状态的阈值电压分布的图。
10.图3是说明与本公开的数个实例一致的与产生随机数据值相关联的骤回事件的实例的曲线图。
11.图4a-4c是说明与本公开的数个实例一致的与产生随机数据值相关联的存储器单元的预读取序列的各个实例的曲线图。
12.图5是与本公开的数个实例一致的与产生随机数据值相关联的存储器阵列的实例的说明。
13.图6是说明与本公开的数个实例一致的与产生随机数据值相关联的阈值电压分布的图。
具体实施方式
14.本公开的各个实施例提供用以产生随机数据值的能力。例如，可以随机方式将存储器单元编程为逻辑“1”或逻辑“0”，或可对存储器单元群组进行编程使得所述群组的存储器单元中的每一者存储随机逻辑“1”或“0”。例如，可响应于主机请求而从所述(若干)单元产生及/或读取随机数据值。随机数据值可用于例如与执行各种应用程序(例如，密码函数、密钥产生、加密、屏蔽协议、数字签名、数字博彩等)相关联的各种目的。针对此类应用程序及其它应用程序，可能以随机数据值为目标及/或可能需要随机数据值来产生随机及/或不可预测的输出。
15.如本文中进一步描述，数个实施例涉及利用电阻可变存储器单元的阈值电压(vt)“跳动”特性以产生随机数据值。例如，例如三维交叉点单元(例如，3d xpoint
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)及/或自选择存储器(ssm)单元的各种电阻可变存储器单元的vt表现出遵循正态(例如，高斯)分布的跳动行为。由于此类存储器单元表现出双向阈值切换行为，因此施加位于vt分布的中心处的读取电压(例如，分界电压vdm)将取决于在读取操作时所述单元的跳动vt是高于还是低于所述vdm而产生或不产生骤回事件(例如，双向阈值切换事件)。如下文进一步描述，电阻可变存储器单元可包括各种硫属化物材料以及表现出双向阈值切换行为的其它材料。如本文中所使用，ssm单元是指电阻可变存储器单元，其中单个材料(例如，硫属化物)既用作存储器单元的切换元件又用作存储元件。
16.作为实例，考虑可编程为低电阻状态(例如，set状态)及高电阻状态(例如，reset状态)中的一者的电阻可变存储器单元。所述单元的编程状态可通过将位于置位与复位分布之间的vdm施加到所述单元来确定。如果所述单元的vt低于vdm，那么所述单元将经历骤回事件，这指示所述单元处于置位状态(例如，所述单元存储逻辑0)。如果所述单元的vt高于vdm，那么所述单元将不会经历骤回事件，这指示所述单元处于复位状态(例如，所述单元存储逻辑1)。
17.本公开的实施例利用跳动vt特性以将存储器单元编程为随机数据值(例如，1或0)。接着，可从所述单元读取随机数据值且与执行应用程序相关联地利用所述随机数据值，这可包含将(若干)经产生随机数据值提供到请求实体，例如主机(例如，主机处理器)。
18.本公开的各个实施例可操作为真随机数产生器(trng)而非可基于种子值来提供重复模式的伪随机数产生器(prng)。因此，例如，本公开的实施例可更有效及/或为安全/加密应用程序提供更大完整性。
19.如本文中所使用，“一”、“一个”或“数个”可指某事物中的一或多者，且“多个”可指两个或更多个此类事物。例如，一存储器装置可指一或多个存储器装置，且多个存储器装置可指两个或更多个存储器装置。如本文中所使用，“随机”是指关于随机数据产生的各种程度的不可预测性，包含但不限于伪随机、随机、表观随机性、真随机性等。
20.本文中的图遵循编号惯例，其中首位或前几位数字对应于附图图号且剩余数字识别附图中的元件或组件。不同图之间的类似元件或组件可通过使用类似数字来识别。
21.图1是根据本公开的实施例的呈包含存储器装置128的计算系统100的形式的设备的框图。如本文中所使用，存储器装置128、控制器140及存储器130也可单独地被视为“设备”。关于图1所描述的存储器元件的所描述组件、配置及/或操作可包含关于图2-6中的任何其它者的所描述组件、配置及/或操作及/或可与其互换。
22.在这个实例中，系统100包含耦合到存储器装置128的主机126，所述存储器装置包含存储器130。存储器130可表示一或多个存储器阵列。主机126可为主机系统，例如个人膝上型计算机、台式计算机、数码相机、智能电话或存储卡阅读器，以及各种其它类型的主机。主机126可包含系统主板及/或背板且可包含数个处理资源(例如，一或多个处理器、微处理器或某种其它类型的控制电路系统)。系统100可包含单独集成电路或主机126及存储器装置128两者可在同一集成电路上。例如，系统100可为服务器系统及/或高性能计算(hpc)系统及/或其一部分。尽管图1中所展示的实例说明具有冯
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诺依曼架构的系统，但本公开的实施例可在非冯
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诺依曼架构中实施，所述非冯
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诺依曼架构可不包含通常与冯诺依曼架构相关联的一或多个组件(例如，cpu、alu等)。在其中系统100包括固态驱动器的实例中，主机126可为耦合到外部处理器(图1中未展示)的系统控制器。在一些实施例中，主机126可为一或多个主机处理器，且存储器装置128可为具有用作裸片上控制器的控制器140的受管理存储器装置。
23.为清楚起见，已简化系统100以集中于与本公开特别相关的特征。例如，存储器130是任何类型的存储器，例如dram阵列、自选择存储器(ssm)阵列、3维(3d)交叉点存储器阵列(例如，3d xpoint
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)、sram阵列、stt ram阵列、pcram阵列、tram阵列、rram阵列、nand快闪存储器阵列及/或nor快闪存储器阵列。
24.存储器130可包含多个存储器元件。所述存储器元件可为各种类型的可变电阻存储器单元。所述存储器元件可包含例如呈交叉点配置位于一对导电线(例如，可被称为字线或选择线的存取线与可被称为位线、数据线或数字线的感测线)之间的存储元件及选择元件(例如，切换元件)。例如，存储元件及/或切换元件可由一或多种硫属化物材料形成。在ssm单元中，单个硫属化物材料可用作存储元件及切换元件。例如，每一存储器单元可包含硫属化物材料，所述硫属化物材料可由各种掺杂或非掺杂材料形成，所述各种掺杂或非掺杂材料可或可不为相变材料，及/或可或可不在读取及/或写入存储器单元期间经历相变。硫属化物材料可为包含元素s、se及te中的至少一者的材料或合金。硫属化物材料可包含s、se、te、ge、as、al、sb、au、铟(in)、镓(ga)、锡(sn)、铋(bi)、钯(pd)、钴(co)、氧(o)、银(ag)、镍(ni)、铂(pt)的合金。实例硫属化物材料及合金可包含但不限于ge-te、in-se、sb-te、ga-sb、in-sb、as-te、al-te、ge-sb-te、te-ge-as、in-sb-te、te-sn-se、ge-se-ga、bi-se-sb、ga-se-te、sn-sb-te、in-sbge、te-ge-sb-s、te-ge-sn-o、te-ge-sn-au、pd-te-ge-sn、in-se-ti-co、ge-sbte-pd、ge-sb-te-co、sb-te-bi-se、ag-in-sb-te、ge-sb-se-te、ge-sn-sb-te、gete-sn-ni、ge-te-sn-pd或ge-te-sn-pt。实例硫属化物材料还可包含基于sag的玻璃非相变材料，例如seasge。如本文中所使用，带连字符的化学成分符号指示包含在特定化合物或合金中的元素且意在表示涉及所指示元素的所有化学计量。例如，ge-te可包含gextey，其中x及y可为任何正整数。
25.存储器装置128包含用以锁存通过i/o电路系统144在总线135(例如，i/o总线)上提供的地址信号的地址电路系统142。地址信号通过地址电路系统142接收且由行解码器146及列解码器137解码以存取存储器130。地址信号也可经提供到控制器140(例如，经由地址电路系统142及/或经由控制总线131)。数据可通过使用感测电路系统(未说明)感测数据线上的电压及/或电流变化而从存储器130读取。感测电路系统可从存储器130读取及锁存一页(例如，行)数据。i/o电路系统144可用于通过i/o总线135与主机126进行双向数据通
信。写入电路系统148用以将数据写入到存储器130。
26.存储器130的存储器单元可编程为对应于位值(例如，1或0)的特定状态(例如，置位或复位)。例如，置位状态可为相对较低的电阻状态，而复位状态可为相对较高的电阻状态。
27.如关联图2及3进一步描述，存储器单元的编程状态可通过跨存储器单元，例如在所述存储器单元耦合到的一对信号线(例如，位线与字线)之间施加分界电压(vdm)来确定。vdm(例如，读取电压)可为置位与复位分布之间的电压电平以便确定所述单元的状态。如果vdm大于存储器单元的vt，那么产生骤回电流(例如，检测到骤回事件)，这指示所述单元处于置位状态，且如果vdm小于存储器单元的vt，那么不产生骤回电流，这指示所述单元处于复位状态。
28.控制器140(例如，存储器控制器)，其可被称为存储体控制逻辑及/或定序器，对通过控制总线131从主机126提供的信号进行解码。这些信号可包含用以控制对存储器130执行的操作，包含数据读取、数据写入及数据擦除操作的芯片启用信号、写入启用信号信号及地址锁存信号。在各个实施例中，控制器140负责执行来自主机126的指令及将对阵列130的存取进行定序。控制器140可为状态机、定序器或某种其它类型的控制电路系统。
29.控制器140可通过各种组件控制存储器单元的操作(例如，读取、写入、重写、刷新、放电)。在一些情况下，行解码器146及列解码器137中的一或多者可与控制器140共置。控制器140可产生行及列地址信号以便激活所期望存取线及感测线。控制器140还可产生及控制在存储器阵列的操作期间使用的各种电压或电流。一般来说，本文中所论述的经施加电压或电流的振幅、形状、极性及/或持续时间可经调整或经改变且对于在操作存储器130时所论述的各种操作可不同。
30.控制器140可经配置以执行如本文中所描述的额外功能。例如，所述控制器可经配置以基于存储器单元vt的“跳动”或移位来产生随机数据值。例如，控制器140可接收来自主机126的对随机数据值的请求。响应于来自所述主机的对随机数据值的请求，控制器140可经配置以执行下文所描述的各种操作以便基于存储器单元vt的“跳动”或移位来产生随机数据值。
31.例如，控制器140可经配置以将第一读取电压施加到编程为第一状态的存储器单元，其中编程为第一状态的存储器单元具有与所述第一状态相关联的预定阈值电压分布，且其中第一读取电压具有经选择为在预定阈值电压分布的中心处的值。控制器140可经配置以基于是否响应于第一读取电压的施加而检测到指示存储器单元的阈值电压相对于第一读取电压的值的骤回事件而确定是让存储器单元编程为第一状态还是将编程信号施加到存储器单元，所述编程信号经配置以将存储器单元置于对应于第二数据值的第二状态。控制器140可经配置以将第二读取电压施加到存储器单元以确定存储器单元是处于第一状态还是第二状态，其中第二读取电压不在与第一状态相关联的预定阈值电压分布内，其中第一数据值及第二数据值中的经产生随机者是基于如通过施加第二读取电压确认的相对于第一读取电压的存储器单元的阈值电压来确定。
32.一旦控制器140已致使产生随机数据值，控制器140就可致使将随机数据值传达回到主机126以便满足来自主机126的对随机数据值的先前请求。在一些实例中，控制器140可经配置以致使产生多个随机数据值。控制器140可经配置以将多个随机数据值个别地、分批
地及/或一次全部地传输回到主机126。多个随机数据值可经由多次迭代从单个单元产生，及/或多个随机数据值可从相应不同存储器单元产生。在一些实例中，例如关于图5及图6所描述，多个不同存储器单元及/或多个不同存储器单元的部分可经分组以便产生多个随机数据值。
33.图2是说明对应于存储器单元，例如可根据本公开的数个实例操作的存储器130中的存储器单元的相应数据状态的阈值电压分布254-1及254-2的图。关于图2所描述的存储器元件的所描述组件、配置及/或操作可包含关于图1及3-6中的任何其它者的所描述组件、配置及/或操作及/或可与其互换。
34.作为实例，分布254-1可被称为置位状态，其可对应于低vt状态，且分布254-2可被称为复位状态，其可对应于高vt状态(例如，与对应于置位状态的vt电平相比，对应于相对高vt电平的状态)。即，阈值电压分布254-1可对应于置位状态的阈值电压范围，且阈值电压分布254-2可对应于存储器单元的复位状态的阈值电压范围。在这个实例中，分布254-1对应于逻辑“1”，且分布254-2对应于逻辑“0”；然而，实施例不限于这种经指派编码。如所说明，阈值电压分布254-1及254-2可具有近似正态分布(例如，高斯)，然而，实施例不限于此类分布。
35.在一些实例中，阈值电压分布254-1及254-2可通过实验确定。例如，可测试存储器单元以确定将存储在存储器单元中的每一数据状态的阈值电压分布251-1及254-2。即，存储在特定存储器单元上的特定状态的电压分布可基于在存储器单元的运输或销售之前对所述存储器单元执行的多个编程及读取操作来确定。在一些实例中，阈值电压分布254-1及254-2可由制造商基于存储器单元的数千次测试及/或对存储器单元的物理性质及/或电行为的了解来确定及/或指定。以这种方式，阈值电压分布254-1及254-2可针对给定存储器单元或存储器单元群组的每一数据状态预先确定。即，阈值电压分布254-1及254-2可在分销、销售或使用存储器单元之前确定。在一些实例中，阈值电压分布254-1及254-2可在执行本文中所描述的一系列操作之前预先确定且与基于vt跳动来产生随机数据值相关联。
36.如本文中所使用，vt跳动可指代在相同测试参数下vt在其阈值电压分布曲线内的波动。例如，存储器单元可具有第一vt。那个第一vt可为用于置位状态的vt。在任何给定时间，第一vt可位于沿着存储器单元的置位状态的阈值电压分布254-1的任何位置。同样地，存储器单元可具有第二vt。第二vt可为用于复位状态的vt。在任何给定时间，第二vt可位于沿着存储器单元的复位状态的阈值电压分布254-2的任何位置。vt在它们相应的阈值电压分布254-1及254-2内的波动可被称为vt跳动。vt跳动的源可包含存储器单元的物理性质、环境及/或其它变动源的波动。本文中所描述的vt跳动与vt漂移(例如，随时间推移增加vt电平)是分开且不同的，所述vt漂移可能由各种电阻可变存储器单元(例如，基于硫属化物的存储器单元)所经历。
37.如上文所描述，存储器单元的数据状态可通过跨存储器单元施加vdm来确定。例如，可施加具有在阈值电压分布254-1与254-2中间的电压电平的vdm 250。通过施加在电压分布254-1与254-2之间的这个中间点中的vdm 250，无论置位状态的vt沿着其对应阈值电压分布254-1位于何处或复位状态的vt沿着其对应阈值电压分布254-2位于何处，骤回电流的存在都将指示正被读取的存储器单元具有低于vdm 250的vt且处于置位状态。另一方面，骤回电流的缺失将指示正被读取的存储器单元具有高于vdm250的vt且处于复位状态。而
且，无论在读取时刻每一状态的vt实际上位于何处，这均成立，因为基本上整个阈值电压分布254-1低于vdm 250且基本上整个阈值电压分布254-2低于vdm 250。
38.存储器单元的数据状态的vt的实际位置的波动或跳动可具有有关其对应阈值电压分布的正态分布。例如，存储器单元的第一状态的所说明阈值电压分布254-1可对应于及/或说明存储器单元的第一状态的vt跳动且存储器单元的第二状态的所说明阈值电压分布254-2可对应于及/或说明存储器单元的第二状态的vt跳动。
39.存储器单元的第一状态的阈值电压分布254-1可包含中心vt值252。中心vt值252可包含在阈值电压分布254-1的中心处的电压值。中心vt值250可包含对应于编程为第一状态的存储器单元的正态分布的阈值电压分布254-1的曲线上的中点的电压值。例如，中心vt值252可为沿着阈值电压分布254-1的在对应于vt跳动的阈值电压分布254-1的中间的电压值。因而，编程为第一状态的存储器单元的vt在50％的时间高于中心vt值252且编程为第一状态的存储器单元的vt在50％的时间低于中心vt值252。因此，跨编程为第一状态的存储器单元施加具有中心vt值252的电压在50％的时间将导致骤回事件且在50％的时间将不会导致骤回事件。因此，跨编程为第一状态的存储器单元施加具有中心vt值252的电压将导致骤回事件的真随机发生。
40.存储器单元的第二状态的阈值电压分布254-2可包含中心vt值256。中心vt值256可包含在阈值电压分布254-2的中心处的电压值。中心vt值256可包含对应于编程为第二状态的存储器单元的正态分布的阈值电压分布254-2的曲线上的中点的电压值。例如，中心vt值256可为沿着阈值电压分布254-2的在对应于vt跳动的阈值电压分布254-2的中间的电压值。因而，编程为第一状态的存储器单元的vt在50％的时间高于中心vt值252且编程为第一状态的存储器单元的vt在50％的时间低于中心vt值252。因此，跨编程为第二状态的存储器单元施加具有中心vt值252的电压在50％的时间将导致骤回事件且在50％的时间将不会导致骤回事件。因此，跨编程为第二状态的存储器单元施加具有中心vt值256的电压将导致骤回事件的真随机发生。
41.图3是说明根据本公开的数个实例的可或可不由存储器单元响应于施加电压电平而表现出的骤回事件的实例的曲线图360。关于图3所描述的存储器元件的所描述组件、配置及/或操作可包含关于图1-2及4-6中的任何其它者的所描述组件、配置及/或操作及/或可与其互换。
42.在曲线图360中，横轴表示经施加电压且纵轴表示电流电平。横轴包含第一阈值电压电平(vt1)362及第二阈值电压电平(vt2)364。vt1可对应于与存储器单元的第一可能状态，例如置位状态相关联的阈值电压。例如，vt1可对应于当施加到编程为第一状态的存储器单元时在所述单元中产生骤回事件的电压值。
43.vt2可对应于与存储器单元的第二可能状态，例如复位状态相关联的阈值电压。例如，vt2可对应于当施加到编程为第一状态的存储器单元时在所述单元中产生骤回事件的电压值。
44.另外，横轴包含对应于在vtl与vt2之间施加的典型vdm的电压值350。可施加vdm电压值350以确定存储器单元的数据状态。vdm电压值350可对应于图2中所说明的vdm 250且可位于图2中所说明的阈值电压分布254-1与254-2之间。通过在vt1与vt2之间的这个中间点施加vdm电压值350，骤回电流的存在将指示正被读取的存储器单元具有低于vdm电压值
350的vt(例如，vt1)且处于置位状态。另一方面，当施加vdm电压值350时骤回电流的缺失将指示正被读取的存储器单元具有高于vdm电压值350的vt(例如，vt2)且处于复位状态。
45.例如，如果在存储器单元编程为第一状态时将vdm电压值350施加到存储器单元，那么由于达到及/或超过vtl电压电平，可能发生说明为快速跳跃到更高电流电平的骤回事件366。然而，如果在存储器单元编程为第二状态时将vdm电压值350施加到存储器单元，那么由于未达到及/或超过vt2电压电平，可能不会发生说明为快速跳跃到更高电流电平的骤回事件368。即，在将vdm电压值350施加到编程为具有第二阈值(例如，vt2)的第二状态的存储器单元时，存储器单元内的电流电平(作为与350的虚线相交的368的部分可见)仍然具有相对平坦/渐变的斜率且尚未经历指示骤回事件的电流电平的突然跳跃。
46.返回参考图2的论述，存储器单元的数据状态的vt的实际电压量存在波动或跳动。因此，虽然图3说明处于单个电压值的vt1 362及vt2 364，但实际上所述两种状态的精确vt可能跳动。因而，将精确地处于vt1电平的电压施加到编程为第一状态的存储器单元可或可不基于所述第一状态的实际vt在其施加时刻恰巧是跳动到低于、处于还是高于vt1来产生骤回事件。同样地，将精确地处于vt2电平的电压施加到编程为第二状态的存储器单元可或可不基于所述第二状态的实际vt在其施加时刻是恰巧跳动到低于、处于还是高于vt2来产生骤回事件。
47.与每一状态相关联的vt跳动可具有正态分布(例如，高斯)。编程为特定状态的特定存储器单元或存储器单元群组的精确分布可在选择将施加到存储器单元的电压值之前预先确定及确立。而且，返回参考图2，可在中点处从阈值电压分布当中选择第一状态的中心vt值(例如，图2的中心vt值252)，这导致在将第一状态的中心vt值施加到编程为第一状态的存储器单元时在50％的时间检测到骤回事件366且在50％的时间检测不到骤回事件366。同样地，可在中点处从阈值电压分布当中选择第二状态的中心vt值(例如，图2的中心vt值256)，这导致在第二状态的中心vt值经施加到编程为第一状态的存储器单元时在50％的时间检测到骤回事件368且在50％的时间检测不到骤回事件368。
48.图4a-4c是说明与本公开的数个实例一致的与产生随机数据值相关联的存储器单元的预读取序列的实例的曲线图。关于图4a-4c所描述的存储器元件的所描述组件、配置及/或操作可包含关于图1-3及5-6中的任何其它者的所描述组件、配置及/或操作及/或可与其互换。图4a-4c可说明与本公开的数个实例一致的可跨各种存储器阵列架构及初始存储器单元状态利用以产生随机数据值的各种预读取序列的实例。
49.例如，图4a是说明与本公开的数个实例一致的与产生随机数据值相关联的存储器单元的预读取序列470的实例的曲线图。例如，图4a说明例如3d xpoint
tm
存储器中的存储器单元的存储器单元的预读取序列470的实例。例如，图4a说明最初编程为置位状态或低vt状态的存储器单元的预读取序列470的实例。
50.预读取序列470曲线图在横轴上说明增加时间且在纵轴上说明增加电压。预读取序列470可对应于用以产生随机数据值的一组操作。在一些实例中，所述组操作可由及/或致使其由例如图1中所描绘的存储器控制器140的存储器制器来执行。在一些实例中，预读取序列470可由及/或致使其由控制器响应于来自主机，例如图1中所描绘的主机126的对随机数据值的请求而执行。
51.预读取序列470可与正常或传统编程序列不同。正常或典型编程序列可涉及通过
利用存储在存储器单元中的可能状态的阈值电压分布之间的vdm来执行存储器单元的预读取以基于检测骤回事件来确定存储器单元是否编程为对应于存储第一数据值或第二数据值的第一状态或第二状态。接着，正常或典型编程序列可涉及通过在例如3d xpoint
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存储器中的存储器单元的一些实例中施加处于高于最高复位vt分布的电压电平的编程脉冲来将存储器单元编程为例如复位状态，其中复位状态是高vt状态。
52.相比之下，预读取序列470可包含预读取操作472。预读取操作472可对应于跨存储器单元施加第一电压值。存储器单元可编程为已知数据状态(例如，置位、复位、0、1、高电阻、低电阻等)。这可能意味着存储器单元先前已经读取为在先前读取期间存储已知数据状态。这也可能意味着存储器单元已通过写入脉冲预编程为已知状态。例如，经受预读取序列470的存储器单元可包含3d xpoint
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存储器中的预编程为例如置位状态或低vt状态的第一状态的存储器单元。
53.在将存储器单元编程为特定状态之后，对应阈值电压在编程后的一段时间内可能有些不稳定。因而，本文中所考虑的实例可包含进行时间分配以使存储器单元的阈值电压在编程之后的预定义时间段内漂移，以便允许阈值电压分布时间漂移及稳定。例如，将存储器单元预编程为已知状态可包含通过在将存储器单元预编程为第一状态后且在执行下文所描述的预读取操作472之前使预编程为第一状态的存储器单元预漂移来稳定所述存储器单元的阈值电压。
54.存储器单元可具有对应于每一状态的阈值电压分布。即，存储第一数据状态的存储器单元中的第一数据状态的vt可在第一电压值范围内跳动或波动。第一电压值范围可具有对应于存储器单元中的第一状态的阈值电压分布的正态分布。此外，存储第二数据状态的存储器单元中的第二数据状态的vt可在第二电压值范围内跳动或波动。第二电压值范围可具有对应于存储器单元中的第二状态的阈值电压分布的正态分布。
55.可预先确定对应于存储器单元中的第一数据状态的阈值电压分布以及对应于存储器单元中的第二数据状态的阈值电压分布。例如，对应于第一数据状态的阈值电压分布及对应于第二数据状态的阈值电压分布可在预读取序列470之前知晓及/或定义。在一些实例中，对应于第一数据状态的阈值电压分布及对应于第二数据状态的阈值电压分布可在预读取序列470之前由制造商通过实验确定及/或指定。
56.预读取操作472可在第一读取电压下执行。当存储器单元编程为第一状态时，第一读取电压可经选择为在对应于第一状态的预定阈值电压分布内的第一读取电压。例如，第一预读取操作472可在对应于3d xpoint
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存储器中的存储器单元的置位或低vt数据状态的预定阈值电压分布内的第一读取电压下执行。
57.预读取操作472可通过跨存储器单元施加对应于存储器单元被编程为的预定阈值电压分布的中心的第一读取电压并监测是否检测到作为响应的骤回事件来执行。
58.例如，在已知存储器单元编程为第一状态的情况下，预读取操作472可包含施加具有对应于存储第一数据状态的存储器单元的第一数据状态的预定阈值电压分布的中心及/或中点的值的电压。在实例中，存储器单元可编程为置位状态。可预先确定存储那种特定置位状态的那个特定存储器单元的阈值电压分布。预读取操作472可涉及施加来自存储那种特定置位状态的那个特定存储器单元的阈值电压分布的中心或中点的电压。
59.同样地，在已知存储器单元编程为第二状态的情况下，预读取操作472可包含施加
具有对应于存储第二数据状态的存储器单元中的第二数据状态的预定阈值电压分布的中心及/或中点的值的电压。在实例中，存储器单元可编程为复位或高vt数据状态。可预先确定存储那种特定复位状态的那个特定存储器单元的阈值电压分布。预读取操作472可涉及施加来自存储那种特定复位状态的那个特定存储器单元的阈值电压分布的中心或中点的电压。
60.即，与利用存储在存储器单元中的可能状态的阈值电压分布之间的vdm的存储器单元的正常或传统读取操作相比，与本公开一致的实例涉及利用选择为在预先确定存储器单元将存储的数据状态的预先特性化的vt波动的分布的中心处的电压来执行预读取的预读取操作472。
61.如上文所描述，施加选择为在预先确定存储器单元将存储的数据状态的预先特性化的vt波动的分布的中心处的电压可具有随机地触发骤回事件的效果。即，由于存储特定状态的存储器单元的实际vt在预先特性化的分布内自然地波动，因此施加在那个分布的中心处的电压可具有在50％的时间触发骤回事件且在50％的时间可能不会触发骤回事件的效果。实际vt在其经施加时是处于、高于还是低于在那个分布的中心处的电压是随机事件。
62.因而，施加在已知存储器单元被编程为的那个分布的中心处的电压能够产生预读取操作472的真随机结果。与利用存储在存储器单元中的可能状态的阈值电压分布之间的vdm不同，施加在已知存储器单元被编程为的那个分布的中心处的电压将不会提供足以以任何确定性区分由存储器单元存储的数据状态或数据值的信息。代替地，施加在存储在存储器单元中的已知数据状态或数据值的分布的中心处的电压将产生对应于在进行预读取操作472时的实际vt是处于或低于经施加电压(例如，通过检测到骤回事件来证明)还是高于经施加电压(例如，通过检测不到骤回事件来证明)的随机结果。
63.预读取序列470可包含编程操作474。例如，编程操作474可包含将存储器单元编程为不同于其在预读取操作472期间存储的数据状态的数据状态。例如，如果存储器单元编程为置位状态，那么编程操作474可包含将存储器单元重新编程为处于复位状态。所述预读取序列被说明为实线476。
64.然而，编程操作474可为预读取序列470的任选部分。在一些实例中，可跳过编程操作474且可让存储器单元处于其在预读取操作472期间被编程为的数据状态。例如，如果存储器单元编程为置位状态，那么在一些例子中，可跳过编程操作474且可让存储器单元编程为处于置位状态。这个预读取序列被说明为虚线478。
65.另外，可跳过编程操作474，因为在一些实例中，骤回事件自身可将存储器单元置于不同于其在预读取操作472期间存储的数据状态的数据状态。例如，如图4c中所说明，可跳过编程操作474，因为预读取操作472致使最初编程为复位高vt数据状态的存储器单元发生骤回事件，所述存储器单元在对应于所述复位状态的分布的中心的电压下可实际上被骤回事件编程为置位低vt数据状态。然而，在包含其中骤回事件对所述单元进行编程的那些情况的任何情况下，可执行编程操作474以便优化到新数据状态的编程及/或加强存储器单元当中关于它们的新数据状态的vt分布的电均匀性。
66.控制器，例如图1中所说明的控制器140可经配置以确定是否执行编程操作474。例如，所述控制器可经配置以确定是让存储器单元编程为对应于第一数据值的第一数据状态还是将编程信号施加到存储器单元，所述编程信号经配置以基于在预读取操作472中是否
检测到骤回事件来将所述存储器单元置于对应于第二数据值的第二数据状态。
67.例如，存储器单元可编程为置位状态。在预读取操作472中，可跨存储器单元施加电压。所述电压可为在存储器单元的置位状态的vt的预定电压阈值分布的中心或中点处的电压。施加处于这个电平的电压可基于存储器单元的置位状态的实际vt在预读取操作472期间是已跳动到处于、高于还是低于经施加电压来产生随机分布中的骤回事件。例如，如果检测到骤回事件，那么控制器可经配置以通过致使写入脉冲经施加到存储器单元以将存储器单元从置位状态写入为复位状态来执行编程操作474。如果检测不到骤回事件，那么控制器可经配置以放弃编程操作474且让存储器单元处于置位状态。
68.然而，实例不限于此。例如，考虑其它实例，其中检测骤回事件具有与上文关于维持或改变存储器单元的数据状态所描述的那些效果相反的效果。
69.在预读取序列470后，控制器可执行第二读取操作。可在编程操作474后的延迟之后执行第二次读取以便允许阈值电压分布时间在编程之后且在第二次读取之前漂移及稳定。第二读取操作可包含跨存储器单元施加电压，同时监测骤回事件。例如，可执行第二读取操作以便在预读取序列470后确定存储器单元现在是编程为第一数据状态还是第二数据状态。例如，可利用处于选择为在对应于存储器单元的第一数据状态(例如，置位状态)的vt的预定阈值电压分布与对应于存储器单元的第二数据状态(例如，复位状态)的vt的预定阈值电压分布之间的典型vdm电平的电压来读取存储器单元。因而，利用这个vdm来读取存储器单元将允许在预读取序列470后确认存储器单元的数据状态。
70.例如，如果在施加vdm电压时检测到骤回事件，那么这可指示存储器单元编程为具有低于经施加电压的阈值电压分布的第一数据状态。替代地，当施加vdm电压且检测不到骤回事件时，这可指示存储器单元编程为具有高于经施加电压的阈值电压分布的第二数据状态。例如，当施加vdm电压时检测到骤回事件可指示存储器单元处于置位状态。相反，当施加vdm电压时检测不到骤回事件可指示存储器单元处于复位状态。
71.如上文所描述，是让存储器单元处于其在预读取操作472期间被编程为的状态还是将其编程为不同状态的确定是基于在电压在对应于已知存储器单元被编程为的数据状态的预定阈值电压分布的中心处时是否检测到骤回事件。如上文所描述，在施加在对应于已知存储器单元被编程为的数据状态的预定阈值电压分布的中心处的电压时是否将发生骤回事件是随机的。因而，确认是让存储器单元处于其在预读取操作472期间被编程为的状态还是改变存储器单元的第二读取操作的结果也将是随机输出。因此，第二读取操作的结果可对应于与在第二读取操作时检测到的存储器单元的状态相关联的随机数据值(例如，置位、复位、0、1、低电阻、高电阻等)。
72.控制器可致使从第二读取操作输出的随机数据值及/或根据从第二读取操作输出的随机数据值确定的数据值传达到主机。例如，控制器可将随机数据值传达到主机以满足来自主机的对随机数据值的请求。随机数据值可用于加密函数、密钥产生、加密、屏蔽协议、数字签名、数字博彩等中。
73.如果主机请求多于一个随机数据值，那么控制器可重复所描述操作以便产生额外随机数据值。例如，控制器可将存储器单元编程为第一状态。控制器可使用在对应于第一状态的预定阈值电压分布内的读取电压来对存储器单元执行另一预读取操作。例如，读取电压可为在对应于第一状态的预定阈值电压分布的中心或中点处的电压。控制器可基于在施
加读取电压期间是否检测到骤回事件来确定是让存储器单元编程为第一状态还是将存储器单元编程为第二状态。控制器可通过施加在第一与第二状态的阈值电压分布之间的vdm电压来执行后续读取操作以便确认存储器单元是处于第一状态还是第二状态。控制器可将所得随机数据值向外传达到主机。这个过程可对单个单元重复与满足对随机数据值的请求所需的次数一样的次数。
74.此外，这个过程可同时对多个存储器单元执行以便更快速地满足对随机数据值的请求。
75.图4b是说明与本公开的数个实例一致的与产生随机数据值相关联的存储器单元的预读取序列471的实例的曲线图。例如，图4b说明例如ssm单元的存储器单元的预读取序列471的实例。图4b说明最初编程为置位状态或低vt状态的存储器单元的预读取序列471的实例。
76.与图4a的预读取序列470类似，预读取序列471可包含预读取操作472。预读取操作472可对应于跨存储器单元施加第一电压值。存储器单元可编程为已知数据状态(例如，置位、复位、0、1、高电阻、低电阻等)。这可能意味着存储器单元先前已经读取为在先前读取期间存储已知数据状态。这也可能意味着存储器单元已通过写入脉冲预编程为已知状态。例如，经受预读取序列471的存储器单元可包含预编程为例如置位状态的第一状态的ssm单元。
77.如关于图4a所描述，存储器单元将存储器单元预编程为已知状态可包含通过在将存储器单元预编程为第一状态且在执行预读取操作472之前使预编程为第一状态的存储器单元预漂移来稳定所述存储器单元的阈值电压。
78.存储器单元可具有对应于每一状态的阈值电压分布。即，存储第一数据状态的存储器单元中的第一数据状态的vt可在第一电压值范围内跳动或波动。第一电压值范围可具有对应于存储器单元中的第一状态的阈值电压分布的正态分布。此外，存储第二数据状态的存储器单元中的第二数据状态的vt可在第二电压值范围内跳动或波动。第二电压值范围可具有对应于存储器单元中的第二状态的阈值电压分布的正态分布。在一些实例中，与每一状态相关联的极性可彼此相反。
79.可预先确定对应于存储器单元中的第一数据状态的阈值电压分布以及对应于存储器单元中的第二数据状态的阈值电压分布。例如，对应于第一数据状态的阈值电压分布及对应于第二数据状态的阈值电压分布可在预读取序列471之前知晓及/或定义。在一些实例中，对应于第一数据状态的的阈值电压分布及对应于第二数据状态的阈值电压分布可在预读取序列471之前由制造商通过实验确定及/或指定。
80.预读取操作472可在第一读取电压下执行。当存储器单元编程为第一状态时，第一读取电压可经选择为在对应于第一状态的预定阈值电压分布内的第一读取电压。例如，第一预读取操作472可在对应于ssm装置中的存储器单元的置位数据状态的预定阈值电压分布内的第一读取电压下执行。
81.预读取操作472可通过跨存储器单元施加对应于存储器单元被编程为的预定阈值电压分布的中心的第一读取电压并监测是否检测到作为响应的骤回事件来执行。
82.例如，在已知存储器单元编程为第一状态的情况下，预读取操作472可包含施加具有对应于存储第一数据状态的存储器单元中的第一数据状态的预定阈值电压分布的中心
及/或中点的值的电压。在实例中，存储器单元可编程为置位状态。可预先确定存储那种特定置位状态的那个特定存储器单元的阈值电压分布。预读取操作472可涉及施加来自存储那种特定置位状态的那个特定存储器单元的阈值电压分布的中心或中点的电压。
83.同样地，在已知存储器单元编程为第二状态的情况下，预读取操作472可包含施加具有对应于存储第二数据状态的存储器单元中的第二数据状态的预定阈值电压分布的中心及/或中点的值的电压。在实例中，存储器单元可编程为复位数据状态。可预先确定存储那种特定复位状态的那个特定存储器单元的阈值电压分布。预读取操作472可涉及施加来自存储那种特定复位状态的那个特定存储器单元的阈值电压分布的中心或中点的电压。在包含ssm装置的存储器单元的一些实例中，复位状态的阈值电压分布及/或其中点的极性可具有与置位状态的阈值电压分布及/或其中点相反的极性。
84.如上文所描述，施加选择为在预先确定存储器单元将存储的数据状态的预先特性化的vt波动的分布的中心处的电压可具有随机地触发骤回事件的效果。即，由于存储特定状态的存储器单元的实际vt在预先特性化的分布内自然地波动，因此施加在那个分布的中心处的电压可具有在50％的时间触发骤回事件且在50％的时间可能不会触发骤回事件的效果。实际vt在其经施加时是处于、高于还是低于在那个分布的中心处的电压是随机事件。
85.因而，施加在已知存储器单元被编程为的那个分布的中心处的电压能够产生预读取操作472的真随机结果。与利用存储在存储器单元中的可能状态的阈值电压分布之间的vdm不同，施加在已知存储器单元被编程为的那个分布的中心处的电压将不会提供足以以任何确定性区分由存储器单元存储的数据状态或数据值的信息。代替地，施加在存储在存储器单元中的已知数据状态或数据值的分布的中心处的电压将产生对应于在预读取操作472时的实际vt是处于或低于经施加电压(例如，通过检测到骤回事件来证明)还是高于经施加电压(例如，通过检测不到骤回事件来证明)的随机结果。
86.预读取序列471可包含编程操作474。例如，编程操作474可包含将存储器单元编程为不同于其在预读取操作472期间存储的数据状态的数据状态。例如，如果存储器单元编程为置位状态，那么编程操作474可包含将存储器单元重新编程为处于复位状态。这个预读取序列被说明为实线476。如所说明，编程操作474可包含将编程电压施加到具有与在预读取操作472中施加的电压的那种极性相反的极性的存储器单元。
87.编程操作474可为预读取序列470的任选部分。在一些实例中，可跳过编程操作474且可让存储器单元处于其在预读取操作472期间被编程为的数据状态。例如，如果存储器单元编程为置位状态，那么在一些例子中，可跳过编程操作474且可让存储器单元编程为置位状态。这个预读取序列被说明为虚线478。
88.控制器，例如图1中所说明的控制器140可经配置以确定是否执行编程操作474。例如，所述控制器可经配置以确定是让存储器单元编程为对应于第一数据值的第一数据状态还是将编程信号施加到存储器单元，所述编程信号经配置以基于在预读取操作472中是否检测到骤回事件来将所述存储器单元置于对应于第二数据值的第二数据状态。
89.例如，存储器单元可编程为置位状态。在预读取操作472中，可跨存储器单元施加电压。所述电压可为在存储器单元的置位状态的vt的预定电压阈值分布的中心或中点处的电压。施加处于这个电平的电压可基于存储器单元的置位状态的实际vt在预读取操作472期间是已跳动到处于、高于还是低于经施加电压来产生随机分布中的骤回事件。例如，如果
检测到骤回事件，那么控制器可经配置以通过致使写入脉冲施加到存储器单元以将存储器单元从置位状态写入为复位状态来执行编程操作474。如果检测不到骤回事件，那么控制器可经配置以放弃编程操作474且让存储器单元处于置位状态。考虑其它实例，其中检测骤回事件具有与上文关于维持或改变存储器单元的数据状态所描述的那些效果相反的效果。
90.在预读取序列471后，控制器可执行第二读取操作。可在编程操作474后的延迟之后执行第二次读取以便允许阈值电压分布时间在编程之后且在第二次读取之前漂移及稳定。第二读取操作可包含跨存储器单元施加电压，同时监测骤回事件。例如，可执行第二读取操作以便在预读取序列471后确定存储器单元现在是编程为第一数据状态还是第二数据状态。例如，可利用处于选择为在对应于存储器单元的第一数据状态(例如，置位状态)的vt的预定阈值电压分布与对应于存储器单元的第二数据状态(例如，复位状态)的vt的预定阈值电压分布之间及/或以其它方式能够用以区分其的典型vdm电平的电压来读取存储器单元。因而，利用这个vdm来读取存储器单元将允许在预读取序列471后确认存储器单元的数据状态。
91.例如，如果在施加vdm电压时检测到骤回事件，那么这可指示存储器单元编程为具有低于经施加电压的阈值电压分布的第一数据状态。替代地，当施加vdm电压且检测不到骤回事件时，这可指示存储器单元编程为具有高于经施加电压的阈值电压分布的第二数据状态。例如，当施加vdm电压时检测到骤回事件可指示存储器单元处于置位状态。相反，当施加vdm电压时检测不到骤回事件可指示存储器单元处于复位状态。
92.如上文所描述，是让存储器单元处于其在预读取操作472期间被编程为的状态还是将其编程为不同状态的确定是基于在电压在对应于已知存储器单元被编程为的数据状态的预定阈值电压分布的中心处时是否检测到骤回事件。如上文所描述，在施加在对应于已知存储器单元被编程为的数据状态的预定阈值电压分布的中心处的电压时是否将发生骤回事件是随机的。因而，确认是让存储器单元处于其在预读取操作472期间被编程为的状态还是改变存储器单元的第二读取操作的结果也将是随机输出。因此，第二读取操作的结果可对应于与在第二读取操作时检测到的存储器单元的状态相关联的随机数据值(例如，置位、复位、0、1、低电阻、高电阻等)。可以与图4a中所描述的那种方式类似的方式输出及/或利用随机数据值。
93.图4c是说明与本公开的数个实例一致的与产生随机数据值相关联的存储器单元的预读取序列473的实例的曲线图。例如，图4c说明例如3d xpoint
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存储器单元及/或ssm单元的存储器单元的预读取序列473的实例。图4c说明最初编程为复位或高vt状态的存储器单元的预读取序列473的实例。
94.预读取序列473曲线图在横轴上说明增加时间且在纵轴上说明增加电压。预读取序列473可对应于用以产生随机数据值的一组操作。在一些实例中，所述组操作可由及/或致使其由例如图1中所描绘的存储器控制器140的存储器控制器来执行。在一些实例中，预读取序列473可由及/或致使其由控制器响应于来自主机，例如图1中所描绘的主机126的对随机数据值的请求而执行。
95.预读取序列473可与正常或传统编程序列不同。正常或典型编程序列可涉及通过利用存储在存储器单元中的可能状态的阈值电压分布之间的vdm来执行存储器单元的预读取以基于检测骤回事件来确定存储器单元是否编程为对应于存储第一数据值或第二数据
值的第一状态或第二状态。接着，正常或典型编程序列可涉及通过施加在适当电平及/或极性的电压下的编程脉冲以将存储器单元编程为复位状态来将存储器单元编程为例如复位状态。
96.预读取序列473可包含预读取操作472。预读取操作472可对应于跨存储器单元施加第一电压值。存储器单元可编程为已知数据状态(例如，置位、复位、0、1、高电阻、低电阻等)。这可能意味着存储器单元先前已经读取为在先前读取期间存储已知数据状态。这也可能意味着存储器单元已通过写入脉冲预编程为已知状态。例如，经受预读取序列470的存储器单元可包含3d xpoint
tm
存储器中的存储器单元及/或预编程为例如复位状态的状态的ssm装置。在一些实例中，复位状态可为比置位状态更高的vt状态。在一些实例中，复位状态可具有与置位状态相反的极性。
97.在将存储器单元编程为特定状态之后，对应阈值电压在编程后的一段时间内可能有些不稳定。因而，本文中考虑的实例可包含进行时间分配以使存储器单元的阈值电压在编程之后的预定义时间段漂移，以便允许阈值电压分布时间漂移及稳定。例如，将存储器单元预编程为已知状态可包含通过在将存储器单元预编程为特定状态之后且在执行下文所描述的预读取操作472之前使预编程为特定状态的存储器单元预漂移来稳定所述存储器单元的阈值电压。
98.存储器单元可具有对应于每一状态的阈值电压分布。即，存储复位数据状态的存储器单元中的复位数据状态的vt可在第一电压值范围内跳动或波动。第一电压值范围可具有对应于存储器单元中的复位状态的阈值电压分布的正态分布。如所提及，在一些实例中，复位状态的阈值电压分布可具有负极性及/或与置位状态的阈值电压分布的那种极性相反的极性。在一些实例中，复位状态的阈值电压分布可与比置位状态的阈值电压分布更高的电压相关联。此外，存储置位数据状态的存储器单元中的置位数据状态的vt可在第二电压值范围内跳动或波动。第二电压值范围可具有对应于存储器单元中的置位状态的阈值电压分布的正态分布。而且，可在预读取序列473之前预先确定存储器单元的每一数据状态的阈值电压分布。
99.预读取操作472可在复位读取电压下执行。当存储器单元编程为复位数据状态时，复位读取电压可经选择为在对应于复位状态的预定阈值电压分布内的读取电压。例如，第一预读取操作472可在对应于3d xpoint
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存储器及/或ssm中的存储器单元的复位数据状态的预定阈值电压分布内的复位读取电压下执行。
100.预读取操作472可通过跨存储器单元施加对应于存储器单元被编程为的预定复位阈值电压分布的中心的复位读取电压并监测是否检测到作为响应的骤回事件来执行。
101.例如，在已知存储器单元编程为复位状态的情况下，预读取操作472可包含施加具有对应于存储复位数据状态的存储器单元中的复位数据状态的预定阈值电压分布的中心及/或中点的值的电压。在实例中，存储器单元可编程为复位状态。可预先确定存储那种特定复位状态的那个特定存储器单元的阈值电压分布。预读取操作472可涉及施加来自存储那种特定复位状态的那个特定存储器单元的阈值电压分布的中心或中点的电压。
102.即，与利用存储在存储器单元中的可能状态的阈值电压分布之间的vdm的存储器单元的正常或传统读取操作相比，与本公开一致的实例涉及预读取操作472，所述预读取操作利用选择为在预先确定存储器单元将存储的数据状态的预先特性化的vt波动的分布的
中心处的电压来执行预读取。
103.如上文所描述，施加选择为在预先确定存储器单元将存储的数据状态的预先特性化的vt波动的分布的中心处的电压可具有随机地触发骤回事件的效果。即，由于存储特定状态的存储器单元的实际vt在预先特性化的分布内自然地波动，因此施加在那个分布的中心处的电压可具有在50％的时间触发骤回事件且在50％的时间可能不会触发骤回事件的效果。实际vt在其经施加时是处于、高于还是低于在那个分布的中心处的电压是随机事件。
104.因而，施加在已知存储器单元被编程为的那个分布的中心处的电压能够产生预读取操作472的真随机结果。与利用存储在存储器单元中的可能状态的阈值电压分布之间的vdm不同，施加在已知存储器单元被编程为的那个分布的中心处的电压将不会提供足以以任何确定性区分由存储器单元存储的数据状态或数据值的信息。代替地，施加在已知数据状态或存储在存储器单元中的数据值的分布的中心处的电压将产生对应于在预读取操作472时的实际vt是处于或低于经施加电压(例如，通过检测到骤回事件来证明)还是高于经施加电压(例如，通过检测不到骤回事件来证明)的随机结果。
105.虽然所述预读取序列可任选地包含与关于图4a-4b所描述的那些编程操作类似的编程操作，但预读取序列473被说明为没有此编程操作。例如，应明白，可将适当电压电平及/或极性的编程操作施加到存储器单元以便刷新复位状态及/或将存储器单元的编程数据状态改变为置位状态。然而，在一些实例中，骤回事件自身可将存储器单元置于不同于其在预读取操作472期间存储的数据状态的数据状态。例如，可跳过编程操作，因为预读取操作472致使最初编程为复位高vt数据状态的存储器单元发生骤回事件，所述存储器单元在对应于所述复位数据状态的分布的中心的电压下可实际上被骤回事件编程为置位数据状态。即，骤回事件可能致使存储器单元的物理/电性质改变使得存储器单元的数据状态不再对应于复位状态，而是现在对应于置位状态。然而，在包含其中骤回事件对所述单元进行重新编程的那些情况的任何情况下，可执行编程操作以便优化到新数据状态的编程及/或加强存储器单元当中的关于它们的新数据状态的vt分布的电均匀性。
106.控制器，例如图1中所说明的控制器140可经配置以确定是否执行编程操作。例如，所述控制器可经配置以确定是让存储器单元编程为对应于复位数据值的复位数据状态还是将编程信号施加到存储器单元，所述存储器单元经配置以基于在预读取操作472中是否检测到骤回事件来将存储器单元的编程及/或刷新成对应于置位数据值的置位数据状态。
107.例如，存储器单元可编程为复位状态。在预读取操作472中，可跨存储器单元施加电压。所述电压可为在存储器单元的复位状态的vt的预定电压阈值分布的中心或中点处的电压。施加处于这个电平的电压可基于存储器单元的复位状态的实际vt在预读取操作472期间是已跳动到处于、高于还是低于经施加电压来产生随机分布中的骤回事件。例如，如果检测到骤回事件，那么控制器可经配置以通过致使写入脉冲施加到存储器单元以将存储器单元从复位状态写入为置位状态来执行编程操作。替代地，且如图4c中所说明，经历骤回的单元可能不经受编程操作，因为骤回事件自身可能已足以将存储器单元从复位状态重新编程为置位状态。如果检测不到骤回事件，那么控制器可经配置以放弃编程操作且让存储器单元处于复位状态。
108.在预读取序列473后，控制器可执行第二读取操作。可在延迟之后执行第二次读取以便允许阈值电压分布时间在编程之后且在第二次读取之前漂移及稳定。第二读取操作可
包含跨存储器单元施加电压，同时监测骤回事件。例如，可执行第二读取操作以便在预读取序列473后确定存储器单元现在是编程为复位数据状态还是置位数据状态。例如，可利用处于选择为在对应于存储器单元的复位数据状态的vt的预定阈值电压分布与对应于存储器单元的复位数据状态的vt的预定阈值电压分布之间的典型vdm电平的电压来读取存储器单元。因而，利用这个vdm来读取存储器单元将允许在预读取序列473后确认存储器单元的数据状态。
109.例如，如果在施加vdm电压时检测到骤回事件，那么这可指示存储器单元编程为置位数据状态。替代地，当施加vdm电压且检测不到骤回事件时，这可指示存储器单元编程为复位数据状态。例如，当施加vdm电压时检测到骤回事件可指示存储器单元处于置位状态。相反，当施加vdm电压时检测不到骤回事件可指示存储器单元处于复位状态。
110.如上文所描述，在施加在对应于已知存储器单元被编程为的数据状态的预定阈值电压分布的中心处的电压时是否将发生骤回事件是随机的。因而，确认是让存储器单元处于其在预读取操作472期间被编程为的状态还是改变存储器单元的第二读取操作的结果也将是随机输出。因此，第二读取操作的结果可对应于与在第二读取操作时检测到的存储器单元的状态相关联的随机数据值(例如，置位、复位、0、1、低电阻、高电阻等)。可以与图4a中所描述的那种方式类似的方式输出及/或利用随机数据值。
111.图5是与本公开的数个实例一致的与产生随机数据值相关联的存储器阵列580的一部分的实例的说明。关于图5所描述的存储器元件的所描述组件、配置及/或操作可包含关于图1-4及6中的任何其它者的所描述组件、配置及/或操作及/或可与其互换。
112.存储器阵列580可包含多个互连存储器单元582-1
…
582-n。存储器单元582-1
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582-n可在逻辑上及/或物理上组织成群组以按与本公开的数个实例一致的方式产生随机数据值。例如，存储器单元582-1
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582-n可一起分组成物理及/或逻辑群组584-1、584-2、584-3及584-n。
113.每一群组584-1、584-2、584-3及584-n可包含所述阵列的多个存储器单元582-1
…
582-n。例如，第一群组584-1可包含存储器单元582-1、582-2、582-5及582-6。第二群组584-2可包含存储器单元582-3、582-4、582-7及582-8。第三群组584-3可包含存储器单元582-9、582-10、582-13及582-14。第四群组584-n可包含存储器单元582-11、582-12、582-15及582-n。
114.群组584-1
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584-n可作为单独随机数据值产生组件(例如，区)及/或作为单个随机数据值产生组件的单独组件来操作。
115.存储器单元582-1
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582-n可基于它们相应的预定阈值电压分布来组织成群组。例如，控制器，例如图1中的控制器140可经配置以基于它们相应的预定阈值电压分布之间的类似度来将存储器单元分组成群组584-1、584-2、584-3及584-n。例如，可确定存储器单元582-1、582-2、582-5及582-6具有对应于它们的数据状态的高度类似(例如，在阈值量内)及/或相同的预定阈值电压分布。因此，存储器单元582-1、582-2、582-5及582-6可经分组成同一群组(例如，第一群组584-1)。
116.可确定存储器单元582-3、582-4、582-7及582-8具有对应于它们的数据状态的高度类似(例如，在阈值量内)及/或相同的预定阈值电压分布。这些单元可具有对应于它们的数据状态的与第一群组584-1中的那些存储器单元充分不同(例如，在阈值量之外)的预定
阈值电压分布。因而，存储器单元582-3、582-4、582-7及582-8可经分组成同一群组(例如，第二群组584-2)。
117.可确定存储器单元582-9、582-10、582-13及582-14具有对应于它们的数据状态的高度类似(例如，在阈值量内)及/或相同的预定阈值电压分布。这些单元可具有对应于它们的数据状态的与第一群组584-1及第二群组584-2中的那些存储器单元充分不同(例如，在阈值量之外)的预定阈值电压分布。因而，存储器单元582-9、582-10、582-13及582-14可经分组成同一群组(例如，第三群组584-3)。
118.可确定存储器单元582-11、582-12、582-15及582-n具有对应于它们的数据状态的高度类似(例如，在阈值量内)及/或相同的预定阈值电压分布。这些单元可具有对应于它们的数据状态的与第一群组584-1、第二群组584-2及/或第三群组584-3中的那些存储器单元充分不同(例如，在阈值量之外)的预定阈值电压分布。因而，存储器单元582-11、582-12、582-15及582-n可经分组成同一群组(例如，第四群组584-n)。
119.因而，每一群组584-1
…
584-n的构成存储器单元582-1
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582-n可共享对应于它们的数据状态的共同阈值电压分布。因而，特定群组内的所有存储器单元可用以同时产生多个随机数据值。具体来说，可将特定群组内的所有多个存储器单元编程为在预读取序列之前已知的特定状态。接着，作为预读取操作的部分，可将对应于所述单元被编程为的状态的经共享阈值电压分布的中心或中点的相同电压施加到特定群组内的所有多个存储器单元。可将群组中的在预读取操作期间展现骤回事件的那些单元编程为不同状态，而可让在预读取操作期间未展现骤回事件的那些单元处于它们的相同状态。可施加存储器单元的第一与第二状态的阈值电压分布之间的vdm，且所得输出可用作多个同时产生的随机数据值。
120.存储器单元群组584-1
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584-n中的每一者可利用对应于它们相应的构成存储器单元的数据状态的不同阈值电压分布。即，虽然特定群组内的存储器单元可具有对应于它们的数据状态的共同预定阈值电压分布，但所述群组中的另一者中的存储器单元可具有对应于它们的数据状态的不同共同预定阈值电压分布。因而，不同经施加电压可用于存储器单元群组584-1
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584-n中的每一者。如上文所描述，根据与本公开一致的实例对这些各种群组进行操作的输出可经组合且作为随机数据值来输出。
121.图6是说明与本公开的数个实例一致的不共享对应于它们的数据状态的共同预定阈值电压分布的存储器单元群组的数据状态的阈值电压分布690的图。关于图6所描述的存储器元件的所描述组件、配置及/或操作可包含关于图1-5中的任何其它者的所描述组件、配置及/或操作及/或可与其互换。
122.如上文所描述，出于与本公开的数个实例一致的产生随机数据值的目的，阵列中的存储器单元可基于具有对应于它们的数据状态的高度类似及/或相同的预定阈值电压分布来分组。然而，在一些实例中，不共享对应于它们的数据状态的共同预定阈值电压分布的存储器单元可经分组在一起。
123.当具有阈值电压分布值的不同中心的存储器单元经分组在一起时，群组690的所得阈值电压分布可具有非正态(非高斯)分布。例如，群组可包含两个(或更多个)不同存储器单元。所述存储器单元中的每一者可具有针对特定状态的对应阈值电压分布。
124.例如，第一存储器单元可具有针对特定状态的第一阈值电压分布694。第一存储器单元可具有第一阈值电压分布694的第一中心或中点电压量692。即，与本公开的上述实例
一致，中点电压量692可对应于分界或读取电压，所述分界或读取电压在施加到编程为特定状态且具有第一阈值电压分布694的第一存储器单元时将产生骤回事件或不近似随机地产生骤回事件。
125.第二存储器单元可具有针对特定状态的第二阈值电压分布698。第二存储器单元可具有第二阈值电压分布698的第二中心或中点电压量696。即，与本公开的上述实例一致，中点电压量696可对应于分界或读取电压，所述分界或读取电压在施加到编程为特定状态且具有第二阈值电压分布698的第二存储器单元时将产生骤回事件或不近似随机地产生骤回事件。
126.当分组在一起时，群组690的所得阈值电压分布可具有非正态(非高斯)分布。此外，利用中心或中点电压量中的一者(例如，第一中心或中点电压量692、第二中心或中点电压量696等)与群组690的所得阈值电压分布可在非随机情况下产生骤回事件。例如，如果在第一群组中的存储器单元的预读取操作中使用第一中心或中点电压量692，那么可能出现检测到的骤回事件量的偏斜。例如，预读取操作在30％的时间可能产生骤回事件且在70％的时间可能不会产生骤回事件。
127.为了解决这个偏斜，可将偏置施加到所述群组。例如，将在其下执行所述群组的预读取操作的电压可经偏置(例如，更高、更低等)以实现更接近于群组690的阈值电压分布的中心或中点的电压。即，可选择将在其下执行所述群组的预读取操作的新电压以从预读取操作产生相对最随机的结果。在上文所给出的实例中，可将在预读取操作期间施加的电压从第一阈值电压分布694的第一中心或中点电压量692向上移动到第一阈值电压分布694的第一中心或中点电压量692与第二阈值电压分布698的第二中心或中点电压量696之间的新电压量。
128.替代地及/或另外，可在后端施加偏置以调整由所述群组当中的阈值电压分布值的不同中心引起的非随机偏斜。例如，可改变在预读取序列后从存储器单元的第二次读取输出的数据值以将输出偏置回为随机。在上文所给出的实例中，可将由于检测不到骤回事件及让存储器单元处于其预读取数据状态所致的20％的输出改变为另一数据状态值以在所述输出当中恢复50％对50％的分布。
129.当试图将不同存储器单元群组及/或它们的输出混合在一起时，上述偏置机制及其它偏置机制是同样适用的。
130.尽管本文中已说明及描述特定实施例，但所属领域的一般技术人员将明白，经计算以实现相同结果的布置可替换所展示的特定实施例。本公开意在涵盖本公开的各个实施例的调适或变动。应理解，以上描述是以说明性方式而非限制性方式进行。在审阅以上描述后，以上实施例的组合及本文中未具体地描述的其它实施例对于所属领域的一般技术人员来说将是显而易见的。本公开的各个实施例的范围包含其中使用以上结构及方法的其它应用。因此，本公开的各个实施例的范围应参考所附权利要求书及此权利要求书被赋予的等效物的全范围来确定。
131.在前述具体实施方式中，出于简化本公开的目的而将各种特征分组在单个实施例中。本公开方法不应被解释为反映本公开的所公开实施例必须使用比每一权利要求中明确地陈述的特征更多的特征的意图。相反，如所附权利要求书所反映，发明标的物在于少于单个所公开实施例的所有特征。因此，所附权利要求书由此并入到具体实施方式中，其中每一
权利要求独立作为单独实施例。