701指示已经执行写操作，写通路口201和202经 由逻辑口702而被阻断。在一个实施例中，逻辑口702是ANDn。在另一个实施例中，逻辑口 702是NANDn。在其他实施例中，其他逻辑口可用于执行描述的功能。在一个实施例中，写路 径架构700在最坏情况5-sigma单元之前避免对翻转的位单元浪费功率，并且它在与其他实 施例一起使用时提供补充功率节省。在运样的实施例中，自控写方案使聚集写功率耗散减 少。在一个实施例中，架构700结合(W任何组合)论述的所有实施例。
[0060] 图8是根据本公开的一个实施例具有自控读操作的读路径架构800。指出图8的具 有与任何其他图的元件相同的标号（或名称）的那些元件可W采用与描述的那个相似但不 限于运样的任何方式操作或起作用。
[0061] 在读操作(无论是感测电流、电压还是RC(电阻-电容器)时间常数)期间，电流跨存 储器元件流动。尽管总读能量一般小于总写能量，读能量对系统功耗仍具有明显且取决于 应用的影响。使读能量减少还可在使用参考图8描述的"写之前读"方法时节省写能量。对于 自控读，读路径架构800在感测元件中实现"读完成"功能。该输出在当前读操作期间使电流 流动停止。
[0062] 在一个实施例中，在读取时，分辨任何指定忍片上的任何指定单元的状态所需要 的时间可比其他忍片上的其他单元花费得更长或更短。现有设计持续一定持续时间地寻求 通过存储器元件的电流，其保证W远在平均值W上的读时间来成功读取单元和传感器-而 不管特定传感器读取特定单元所必需的实际时间如何。例如，在当代工艺技术中在MTJ存储 器元件中，电流流动持续多至化S W便We-Sigma读时间成功读取单元和传感器。如由读路 径架构800的实施例描述的自控读使聚集读时间降至对于平均单元和传感器的读时间。运 转化成电流在读期间流动的时间量的减少并且因此转化成功耗的减少。
[0063] 读时间通常由5-sigma单元确定，然而，平均读时间更小。如由读路径架构800的实 施例所描述的，与利用对所有单元使用5-sigma读时间的常规方法相比，自控读允许有总计 更短的读时间。
[0064] 存储器阵列包括M行和N列的数据位单元840,每个具有电阻式存储器元件890,其 呈现具有电阻化的较低电阻状态或具有电阻Rh的较高电阻状态。对于每N列的数据位单元 840,存在固定到较低电阻状态850的单个M行列的参考位单元和固定到较高电阻状态860的 单个M行列的参考位单元。在读操作期间，解码器805选择存储器阵列的一个行和一个列来 对单个数据位单元840寻址:YSELECT信号选择列，并且WO畑LI肥信号选择行。
[00化]同样，对于参考位单元850/860 ,WORDLI肥选择与数据单元840相同的行，并且 REFS化ECT选择两个参考列。RDS化信号对于参考和数据列两者都使能读操作。选择激活存 取设备830,其使源线逻辑810电连接到BI化I肥上的数据传感器880。存取设备830可W是 NMOS晶体管、PMOS晶体管或CMOS通路口。
[0066] 图9A是根据本公开的一个实施例对于具有自控读操作的读路径架构800的源线逻 辑810的脉冲驱动器。图9B是根据本公开的一个实施例对于具有自控读操作的读路径架构 800的时域超前/滞后检测器(或数据传感器)880。
[0067] 指出图9A-B的具有与任何其他图的元件相同的标号（或名称）的那些元件可W采 用与描述的那个相似但不限于运样的任何方式操作或起作用。
[0068] 在一个实施例中，源线逻辑810包括=个缓冲区911-913,其每个通过数据列和参 考列发送脉冲。对于处于Rh(Rap)状态的数据单元840,脉冲将遇到比通过参考列的并行组合 的延迟更长的RC延迟。相似地，对于处于化(Rp)状态的数据单元840,脉冲将遇到比通过参考 列的并行组合的延迟更短的RC延迟。在一个实施例中，为了检测数据单元的状态，数据传感 器880感测数据脉冲相对于参考脉冲的时间位置。在一个实施例中，超前/滞后检测器880包 括REFERENCE 981和数据982路径上的高增益D触发器，后跟在REFERENCE 983和DATA 984路 径上的高增益交叉禪合NAND 口。
[0069] 在一个实施例中，在RESET(重置)后，触发器保持DATA(数据)和REFERENCE脉冲的 上升沿的顺序并且防止下降沿干扰DATAOUT输出。在一个实施例中，如果首先到达 REFERENCE沿，交叉禪合的NAND 口锁存DATAOUT信号上的数据' 0 '直到RESET。在一个实施例 中，如果首先到达DATA沿，交叉禪合的NAND 口锁存DATAOUT信号上的数据' 1'直到RESET。在 一个实施例中，当DATAOUT或DATA0UTB上升时，不再需要通过数据840和参考单元850/860引 发电流。
[0070] READ COMPLETE(读完成)信号的激活是DATAOUT和DATA0UTB信号的逻辑函数(例如 "异或"（X0R))。在一个实施例中，READ COM化ETE用作DFT(设计用于测试)特征来确认传感 器实际上被激发而不是恰巧与读数据相同的传感器的初始DATAOUT状态。在一个实施例中， READ COMPLETE信号然后可W通过禁止存取设备830来使S0URCELI肥(源线）与BHLI肥(位 线）断开。运使电流停止从数据单元840和参考单元850/860流动。在一个实施例中，READ COMPLETE信号还可W使S0URCELI肥逻辑810中的脉冲驱动器S态化并且禁止超前/滞后检 测器880中的触发器981/982上的输入缓冲区985/986。运防止运些块中的任何擦棒电流流 动。
[0071] 图10是标绘图100,其示出根据本公开的一个实施例具有自控读操作的读路径架 构800的操作。指出图10的具有与任何其他图的元件相同的标号(或名称）的那些元件可W 采用与描述的那个相似但不限于运样的任何方式操作或起作用。
[0072] 标绘图1001中从化S到IOns的第一次读取是没有图8的实施例的基线读取，并且标 绘图1001中从IOns到18ns的第二次读取使用图8的自控读来节省读功率。READ COMPLETE信 号实现为DATAOUT和DATA0UTB的逻辑异或（XOR)函数。在标绘图1002中示出的READ COMPLETE信号使S0URCELI肥 LOGIC驱动器911 -913 W 及LEAD/LAG输入缓冲区 985/986S态 化，并且它通过禁止如在标绘图1003中示出的畑EN信号而使S0URCELI肥与WTLI肥电断开。
[0073] 运节省功率。例如，它使在S抓RC化I肥LOGIC驱动器911-913中和LEAD/LAG输入缓 冲区985/986中的任何擦棒电流停止;B口LI肥未充分放电到Vss,因此后续预充电使用较少 功率;并且畑EN复用器(或通路口）在S0URCELI肥和BHLI肥处于不同电势时防止电流跨存 储器流动。在一个实施例中，架构800结合(W任何组合)论述的所有实施例。
[0074] 图11是根据本公开的一个实施例具有参考图3-10描述的读和写设计架构中的任 一个的智能设备或计算机系统或SoC(片上系统）。指出图11的具有与任何其他图的元件相 同的标号(或名称）的那些元件可W采用与描述的那个相似但不限于运样的任何方式操作 或起作用。
[0075] 图11图示其中可W使用平坦表面接口连接器的移动设备的实施例的框图。在一个 实施例中，计算设备1600代表移动计算设备，例如计算平板、移动电话或智能电话、支持无 线的电子阅读器或其他无线移动设备。将理解大体示出某些部件，并且不是运样的设备的 所有部件都在计算设备1600中示出。
[0076] 在一个实施例中，根据论述的实施例，计算设备1600包括第一处理器1610,其具有 参考图3-10的实施例描述的读和写设计架构中的任一个。计算设备1600的其他块还可包括 参考图3-10描述的读和写设计架构中的任一个。本公开的各种实施例还可包括1670内的网 络接口（例如无线接口）使得系统实施例可并入无线设备，例如蜂窝电话或个人数字助理。
[0077] 在一个实施例中，处理器1610(和处理器1690)可W包括一个或多个物理设备，例 如微处理器、应用处理器、微控制器、可编程逻辑设备或其他处理工具。由处理器1610执行 的处理操作包括执行应用和/或设备功能所在的操作平台或操作系统的执行。处理操作包 括与人类用户或其他设备的1/〇(输入/输出）有关的操作、与功率管理有关的操作和/或与 使设备1600连接到另一个设备有关的操作。处理操作还可包括与音频I/O和/或显示I/O有 关的操作。
[0078] 在一个实施例中，计算设备1600包括音频子系统1620,其代表与向计算设备提供 音频功能关联的硬件(例如，音频硬件和音频电路)和软件(例如，驱动器、编解码器)部件。 音频功能可W包括扬声器和/或耳机输出，W及麦克风输入。对于运样的功能的设备可W集 成到设备计算设备1600内，或连接到计算设备1600。在一个实施例中，用户通过提供音频命 令(其由处理器1610接收并且处理)而与计算设备1600交互。
[0079] 显示子系统1630代表硬件(例如显示设备)和软件(例如驱动器)部件，其提供视觉 和/或触觉显示器W供用户与计算设备1600交互。显示子系统1630包括显示界面1632,其包 括用于向用户提供显示的特定屏幕或硬件设备。在一个实施例中，显示界面1632包括与处 理器1610分离W执行与显示有关的至少一些处理的逻辑。在一个实施例中，显示子系统 1630包括触摸屏(或触控板)设备，其向用户提供输出和输入两者。
[0080] I/O控制器1640代表与用户的交互有关的硬件设备和软件部件。I/O控制器1640可 操作W管理运样的硬件，其是音频子系统1620和/或显示子系统1630的部分。另外，I/O控制 器1640图示对于连接到计算设备1600的额外设备的连接点，用户可通过该连接点与系统交 互。例如，可W附连到计算设备1600的设备可包括麦克风设备、扬声器或立体音响系统、视 频系统或其他显示设备、键盘或小键盘设备，或其他I/O设备W与特定应用（例如读卡器或 其他设备)一起使用。
[0081 ] 如上文提到的，I/O控制器1640可与音频子系统1620和/或显示子系统1630交互。 例如，通过麦克风或其他音频设备的输入可W对计算设备1600的一个或多个应用或功能提 供输入或命令。另外，代替显示输出或除显示输出外，可W提供音频输出。在另一个示例中， 如果显示子系统1630包括触摸屏，显示设备也充当输入设备，其可W至少部分由I/O控制器 1640管理。在计算设备1600上还可W存在额外的按钮或开关，用于提供由I/O控制器1640管 理的I/O功能。
[0082] 在一个实施例中，I/O控制器1640管理例如加速计、拍摄装置、光传感器或其他环 境传感器等设备，或计算设备1600中可W包括的其他硬件。输入可W是直接用户交互的部 分，W及向系统提供环境输入来影响它的操作(例如对于噪声的过滤、调整显示器用于亮度 检测、对拍摄装置应用闪光灯，或其他特征）。
[0083] 在一个实施例中，计算设备1600包括功率管理1650,其管理电池电力使用、电池的 充电和与电力节省操作有关的特征。存储器子系统1660包括用于将信息存储在计算设备 1600中的存储器设备。存储器可W包括非易失性(如果中断对存储器设备的电力则状态不 改变)和/或易失性(如果中断对存储器设备的电力则状态不确定)存储器设备。存储器子系 统1660可W存储应用数据、用户数据、音乐、照片、文档或其他数据，W及与计算设备1600的 应用和功能的执行有关的系统数据(无论是长期还是暂时的）。
[0084] 实施例的元