多端口非易失性存储器设备及其存取方法_3

文档序号:9434140阅读:来源:国知局
晶体管280和SL_P1存取晶体管282接收第一字线242上的高信号。
[0046]在一特定实施例中,由端口数据选择器230接收的读取/写入控制信号236指示将由存储器单元206执行写入操作。端口数据选择器230可接收在写入操作期间将被写入的输入数据。响应于指示写入操作的读取/写入控制信号236,BL多路复用器290可经配置以基于BL写入电压多路复用器293而将电压输出到第一位线270。在一特定实施例中,BL写入电压多路复用器293的输出是基于端口数据选择器230的输入数据。举例来说,wData_Pl信号238可指示逻辑“I”数据值将经由第一端口 211而存储于存储器单元206中。在此状况下,BL写入电压多路复用器293可将1.2V输出到BL多路复用器290且SL写入电压多路复用器294可将OV输出到SL多路复用器291。
[0047]在一特定实施例中,第一位线270上的1.2V输出和第一感测线276上的OV输出导致逻辑“I”表示被存储于存储器单元206的电阻性元件210中。或者,wData_Pl信号238可指示OV的表示将经由第一端口 211而存储于存储器单元206中。在此状况下,BL写入电压多路复用器293可经配置以将OV输出到BL多路复用器290且SL写入电压多路复用器294可经配置以将1.2V输出到SL多路复用器291。第一位线270上的OV输出和第一感测线276上的1.2V输出可导致逻辑“O”的表示被存储于存储器单元206的电阻性元件210 中。
[0048]在一特定实施例中,电阻性元件210的电阻值指示将由存储器单元206存储的数据的表示。举例来说,电阻性元件210可为包含按特定磁定向对准的各层的磁性穿隧结(MTJ)。当电流通过所述层时,一个或一个以上层的磁矩的定向可改变,从而增加或减小MTJ的电阻。
[0049]在一特定实施例中,在第一端口 211上的写入操作期间,第一位线270具有第一电压且第一感测线276具有第二电压。第一电压是否大于第二电压可基于什么电阻值将被写入到电阻性元件210中。举例来说,端口数据选择器230可向第一位线270提供1.2V的电压且向第一感测线276提供OV的电压。在此状况下,电流将从第一位线270流过电阻性元件210,流到第一感测线276,从而使MTJ的各层的至少两个磁矩按平行定向对准。或者,如果第一位线270的电压为OV且第一感测线276的电压为1.2V,则电流可从第一感测线276流过电阻性元件210,流到第一位线270,从而使电阻性元件210的各层的至少两个磁矩按反平行定向对准。如果MTJ的各层的磁矩处于平行定向,则MTJ的电阻值小于在磁矩处于反平行定向的情况下的MTJ的电阻值。MTJ(例如,第一电阻性元件210)的小电阻值可与第一数据表示相对应且MTJ的大电阻值可与第二数据表示相对应。
[0050]在读取操作期间,解码器202可响应于接收到输入地址而产生输出信号。所述输出信号可基于由输入地址指示的特定端口而被引导到特定字线。举例来说,解码器202可在Pl地址触发器256处接收wpl_address信号241。Pl地址触发器256的输出可在Pl解码器260处产生输出。响应于从Pl地址触发器256的输出接收到高信号,Pl解码器260可在第一字线242上产生高信号。可由BL_P1存取晶体管280和SL_P1存取晶体管282接收第一字线242上的高信号。
[0051]在一特定实施例中,由端口数据选择器230接收的读取/写入控制信号236指示将由存储器单元206执行读取操作。响应于指示读取操作的读取/写入控制信号236,BL多路复用器290可经配置以在第一位线270上输出0.2V的电压且SL多路复用器291可经配置以在第一感测线276上输出OV的电压。在一特定实施例中,第一位线270向BL_P1存取晶体管280提供.2V且第一感测线276向SL_P1存取晶体管282提供OV。在此状况下,读取电流从第一位线270流过电阻性元件210,流到第一感测线276。
[0052]在一特定实施例中,连接到第一感测线276的传感器电路将第一感测线276上的电流与参考电流进行比较以确定电阻性元件210的电阻值。举例来说,大电流可指示小电阻值且小电流可指示大电阻值。在此状况下,电阻性元件210的电阻值可充当电阻性元件210的所存储元素的逻辑值的指示。如果MTJ(例如,电阻性元件210)的各层的磁矩处于平行定向,则检测到的电阻将小于在磁矩处于反平行定向的情况下的电阻。举例来说,大电阻值可表示逻辑值O且小电阻值可表示逻辑值I。
[0053]在一特定实施例中,利用存储器单元206作为用于处理器的RAM单元。将状态信息(例如,wData_Pl信号238和wData_P2信号239)作为电阻性值而存储于存储器单元206的电阻性存储器元件210中使处理器能够实施瞬间接通架构。在瞬间接通架构的情况下,处理器具有对RAM中的状态信息的直接存取权而不必将状态信息加载到RAM中。电阻性存储器元件使得存储器单元206能够断电而不会丢失表示状态信息的电阻性值。将存储器单元206通电使处理器能够存取所存储的状态信息而不必将状态信息从充当非易失性存储器的外部装置加载到RAM中,因此减少利用存储器单元206的系统的启动时间。
[0054]图3为一种操作存储器单元的方法300的第一实施例的流程图,所述存储器单元包含可通过多个端口存取的电阻性存储器元件。在一特定实施例中,方法300由图1和2的系统中的任一者或其任何组合来执行。方法300包含在302处对第一存储器单元执行第一存储器操作,同时对第二存储器单元执行第二存储器操作。举例来说,图1的存储器单元106可对第一存储器单元106执行第一存储器操作119,同时对第二存储器单元112执行第二存储器操作120。在方法300中,第一存储器操作是经由第一端口且第二存储器操作是经由第二端口。举例来说,图1的第一操作119可经由第一端口 116且第二存储器操作120可经由第二端口 118。
[0055]第一存储器单元包含第一电阻性存储器结构且第二存储器单元包含第二电阻性存储器结构。举例来说,图1的第一存储器单元106包含第一电阻性存储器元件110且第二存储器单元112包含第二电阻性存储器元件114。第一存储器单元和第二存储器单元各自可经由第一端口和第二端口来存取。
[0056]方法300任选地包含在304处响应于第一控制信号而启用经由第一端口对第一电阻性存储器结构的存取和停用经由第二端口对第一电阻性存储器结构的存取。举例来说,图1的第一存储器单元106可响应于第一控制信号160而启用经由第一端口 116对第一电阻性存储器元件110的存取和停用经由第二端口 118对第一电阻性存储器元件110的存取。方法300还可包含在306处响应于第二控制信号而启用经由第二端口对第二电阻性存储器结构的存取和停用经由第一端口对所述电阻性存储器结构的存取。举例来说,图1的第二存储器单元112可响应于第二控制信号161而启用经由第二端口 118对第二电阻性存储器结构114的存取和停用经由第一端口 116对第二电阻性存储器元件114的存取。
[0057]图4为无线通信装置400的实施例的方框图,无线通信装置400具有存储器单元464,存储器单元464具有可通过多个端口存取的电阻性存储器元件。可将无线通信装置400实施为便携式无线电子装置,其包含耦合到存储器432的处理器410 (例如数字信号处理器(DSP))。举例来说,存储器432可包含存储可由计算机(例如,处理器410)执行的指令(例如,软件433)的计算机可读有形媒体,所述指令包含由计算机执行以执行图3的方法300的指令。在一说明性实例中,具有可通过多个端口存取的电阻性存储器元件的存储器单元464包含图1到2的组件中的一者或一者以上,根据图3的方法而操作,或上述情况的任何组合。具有可通过多个端口存取的电阻性存储器元件的存储器单元464可位于处理器410处或可为单独的装置。
[0058]在一个实施例中,显示器控制器426耦合到处理器410和显示器装置428。编码器/解码器(CODEC) 434也可耦合到处理器410。扬声器436和麦克风438可耦合到C0DEC434。无线控制器440可耦合到处理器410和无线天线442。具有可通过多个端口存取的电阻性存储器元件的存储器单元464耦合到无线控制器440、C0DEC 434和显示器控制器426。在一特定实施例中,具有可通过多个端口存取的电阻性存储器元件的存储器单元464经配置以存储与显示器控制器426、C0DEC 434和无线控制器440中的至少一者相关的数据。具有可通过多个端口存取的电阻性存储器元件的存储器单元464可经配置以与处理器410在瞬间接通架构中操作。
[0059]在一特定实施例中,信号处理器410、显示器控制器426、存储器432、C0DEC 434和无线控制器440包含于系统级封装或系统上芯片装置422中。在一特定实施例中,输入装置430和电力供应器444耦合到系统上芯片装置422。此外,在一特定实施例中,如图4中所说明,显示器装置428、输入装置430、扬声器436、麦克风438、无线天线442和电力供应器444在系统上芯片装置422外部。然而,显示器装置428、输入装置430、扬声器436、麦克风438、无线天线442和电力供应器444中的每一者可耦合到系统上芯片装置422的组件(例如接口或控制器)。
[0060]在另一特定实施例中,可将图4的系统400集成到一个或一个以上电子装置中。作为一说明性、非限制性实例,所述一个或一个以上电子装置可选自以下各者的群组:机顶盒、音乐播放器、视频播放器、娱乐单元、导航装置、通信装置、个人数字助理(PDA)、固定位置数据单元和计算机。作为另一说明性、非限制性实例,所述一个或一个以上电子装置可为远程单元,例如,移动电话、手持式个人通信系统(PCS)单元、便携式数据单元(例如,个人数据助理(PDA))、具备全球定位系统(GPS)功能的装置、导航装置、固定位置数据单元(例如,仪表读取设备)、任何其它电子装置,或其任何组合。本发明并不限于这些示范性单元。本发明的实施例可合适地用于包含有源集成电路(包含存储器和电路)的任何装置中。
[0061]可将上文所揭示的装置和功能性设计和配置成存储于计算机可读媒体上的计算机文件(例如,RTL、⑶SI1、GERBER等)中。可将一些或所有此些文件提供到制造处置机,制造处置机基于此些文件来制造装置。所得产
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