CN101656100A - 依电性随机存取记忆体装置 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于一种依电性随机存取记忆体装置，包括一依电性随机存取记忆体单元，一用以存取该依电性随机存取记忆体单元的存取单元，一用以控制该存取单元以对该依电性随机存取记忆体单元进行更新的更新单元，一磁性电容单元以及一控制单元，该控制单元以一充电信号对该磁性电容单元充电，并对该磁性电容单元的放电电压进行升/降压转换，以输出一定电压给该更新单元及该存取单元的稳压单元。借此，使存取单元及更新单元可以通过稳压单元持续地使用磁性电容单元中的电力对依电性随机存取记忆体单元进行更新，而确保依电性随机存取记忆体单元中储存资料的正确性与安全性。

Description

依电性随机存取记忆体装置

技术领域

本发明涉及一种挥发性记忆体装置，特别是涉及一种使存取单元及更新单元可通过稳压单元持续地使用磁性电容单元中的电力对依电性随机存取记忆体单元进行更新，而可以确保依电性随机存取记忆体单元中储存资料的正确性与安全性的依电性随机存取记忆体装置。

背景技术

动态随机存取记忆体(DRAM，即动态随机存取内存，以下简称DRAM)是目前电脑系统中存放运算资料的地方，DRAM的发展有两个方向，其一是容量越来越大，其二是存取速度越来越快。因此，为了提高容量，请参阅图1所示，是绘示以往的动态随机存取记忆体的记忆单元的结构示意图，DRAM 100以一个电容11加上一个被一字元线12以及一位元线13控制，以对该电容11进行充放电及读取资料的电晶体开关14，构成存放一个位元的记忆单元10。每个记忆单元10可以储存一个位元的数位资料“0”或“1”，记忆单元10借由行(row)与列(column)方式的排列形成二次元阵列，假设由n行和m列的记忆单元10排列成二次元阵列时，可以构成n×m＝N位元的记忆空间。

这种DRAM 100的优点是晶片面积小，但缺点就是这种DRAM 100不能像SRAM一样的维持记忆力，而必须不断的以更新(refresh)的方式来维持电容的电位，以确保资料不会遗失。

请参阅图2所示，是绘示更新动态随机存取记忆体的以往电路的示意图，是以往DRAM更新方式示意图，一存取单元21控制DRAM 100的字元线及位元线以进行资料存取，一更新单元(更新电路)22适时地控制存取单元21存取DRAM 100，以对DRAM 100进行资料更新，且以往的更新单元22是内建在北桥晶片200中。

然而，当电脑系统因为外部因素，例如雷击而使得系统电源突然中断时，由于更新单元22的电源中断，导致DRAM 100无法被即时更新而遗失资料，因此电脑系统如果要有效的开机，就必须在关机之前将DRAM 100里的资料都先储存到第二级记忆体(例如硬盘)，但是硬盘的存取相较于DRAM100而言非常的缓慢，因此对于电脑因为突然断电而中断运作时的帮助并不大。

因此，若能将更新单元(更新电路)内建在DRAM晶片中，并在DRAM晶片中设置电能储存元件，使DRAM在不依赖系统电源及外部更新单元(更新电路)的情况下能够长时间做到自我更新，那么系统即使遭遇突然断电而关机时，就不用急着做资料转换储存的动作，使得系统有更快的反应，而且不用担心资料因为来不及储存而遭到遗失之虞。

而现今较普遍使用的电能储存元件不外乎是电池、电容或超级电容(super capacitor)等。电容虽然在制程上较为简单，但是因为其储存容量小，只能当做短暂储能使用。而传统的电池主要是利用化学能的方式来进行能量储存，因此其能量储存密度明显优于一般电容，而可应用于各种电力供应装置，但是其缺点是：其所能产生的瞬间电力输出会受限于化学反应速率，而无法快速的充放电或进行高功率输出，且充放电次数有限，过度充放时容易滋生各种问题；例如：目前所使用的蓄电池，虽然标榜着可重复使用，但还是有其寿命的限制。在多次充放电或长时间不使用的情况下，蓄电池的容量会下降，并且容易损坏，其原因在于蓄电池是利用化学能转换为电能，化学物质要常保其活性，才不至于失效变质，当原来的化合物活性都作用完或将近用完时，便无法再进行新的化学反应，进而导致蓄电池老化而宣告寿终。

至于超级电容则是一种介于电池与电容间的元件，又称双电层电容(Electrical Double-Layer Capacitor)，因同时通过部分物理储能、部分化学储能架构，故其具有比普通电容更大的容量，但其缺点是：因为有化学材料而具有化学特性，而容易有如电池的漏电缺点，又加上因为还有部分是物理特性的放电速度快的现象，如此一来就产生有很快就会没电的现象，无法达到有效蓄电的功能。甚至，超级电容的耐压度不高，内阻较大，因此不可以用于交流电路，并且如果使用不当会造成电解质泄漏等现象。而且，上述以往的储能元件并无法同时具备寿命长(高充放电次数)、高能量储存密度、瞬间高功率输出及快速充放电等优点。

所以，若能开发一种同时具备寿命长(高充放电次数)、高能量储存密度、瞬间高功率输出及快速充放电等优点的储能元件应用在DRAM的更新机制中，将可使DRAM中的资料不受到系统断电的影响。

由此可见，上述现有的随机存取记忆体装置在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型结构的依电性随机存取记忆体装置，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

有鉴于上述现有的随机存取记忆体装置存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及其专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的依电性随机存取记忆体装置，能够改进一般现有的随机存取记忆体装置，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的随机存取记忆体装置存在的缺陷，而提供一种新型结构的依电性随机存取记忆体装置，所要解决的技术问题是使其提供一种可使所储存的资料不受系统断电影响的依电性随机存取记忆体装置，非常适于实用。

本发明的另一目的在于，提供一种新型结构的依电性随机存取记忆体装置，所要解决的技术问题是使其提供一种DRAM内设有储能元件，可同时进行充、放电动作，可长时间提供电能给DRAM，使DRAM在不依赖系统电源及外部更新电路的情况下能长时间做到自我更新，那么系统即使遭遇突然断电而关机时，就不用急着做资料转换储存的动作，使得系统有更快的反应，完全不受系统突然断电影响，达到长久保护资料的功效，更加适于实用。

本发明的还一目的在于，提供一种新型结构的依电性随机存取记忆体装置，所要解决的技术问题是使其提供一种开机时，可以更快速完成系统开机动作，从而更加适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种依电性随机存取记忆体装置，包括：一依电性随机存取记忆体单元；一存取单元，用以存取该依电性随机存取记忆体单元；一更新单元，与该存取单元电连接，用以控制该存取单元对该依电性随机存取记忆体单元进行更新；一磁性电容单元；以及一控制单元，其根据一电源信号产生一充电信号对该磁性电容单元充电，并对该磁性电容单元的放电电压进行升/降压转换，以输出一定电压给该更新单元及该存取单元。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

较佳地，前述的依电性随机存取记忆体装置，其中所述的控制单元包括一充电电路，其与该磁性电容单元电连接，并根据该电源信号产生该充电信号对该磁性电容单元充电。

较佳地，前述的依电性随机存取记忆体装置，其中所述的控制单元包括一稳压电路，其与该磁性电容单元、该更新单元及该存取单元电连接，用以对该磁性电容单元的放电电压进行升/降压转换，以输出该定电压给该更新单元及该存取单元。

较佳地，前述的依电性随机存取记忆体装置，其中所述的磁性电容单元包含一个磁性电容或由复数个磁性电容以串联、并联或串并联方式组成的一磁性电容组。

较佳地，前述的依电性随机存取记忆体装置，其中所述的磁性电容包含有一第一磁性电极、一第二磁性电极以及设置于其间的一介电层，其中该第一磁性电极与第二磁性电极内具有磁偶极以抑制该磁性电容的漏电流。

较佳地，前述的依电性随机存取记忆体装置，其中所述的第一磁性电极包含有：一第一磁性层，具有排列成第一方向的磁偶极；一第二磁性层，具有排列成第二方向的磁偶极；以及一隔离层，包含有非磁性材料，设置于该第一磁性层与该第二磁性层之间；其中该第一方向与该第二方向互为反向，以抑制该磁性电容的漏电流。

较佳地，前述的依电性随机存取记忆体装置，其中所述的第一磁性电极与第二磁性电极是包含有稀土元素，该介电层是由氧化钛(TiO₃)、氧化钡钛(BaTiO₃)或一半导体层所构成。

较佳地，前述的依电性随机存取记忆体装置，其中所述的半导体层为氧化硅。

较佳地，前述的依电性随机存取记忆体装置，其中所述的依电性随机存取记忆体单元是一动态随机存取记忆体。

较佳地，前述的依电性随机存取记忆体装置，其中所述的充电电路是采用LINEAR TECHNOLOGY生产的型号为LTC1325的元件规格书中所揭露的电池充电电路。

较佳地，前述的依电性随机存取记忆体装置，其中所述的稳压电路是采用德州仪器生产的型号为TPS6300x的升降压转换器。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上可知，为达到上述目的，本发明提供了一种依电性随机存取记忆体装置，包括：一依电性随机存取记忆体单元；一存取单元，用以存取该依电性随机存取记忆体单元；一更新单元，与该存取单元电连接，用以控制该存取单元对该依电性随机存取记忆体单元进行更新；一磁性电容单元；及一控制单元，其根据一电源信号(信号即讯号，本文均称为信号)产生一充电信号对该磁性电容单元充电，并且对该磁性电容单元的放电电压进行升/降压转换，以输出一定电压给该更新单元及该存取单元。

较佳地，控制单元更包括一充电电路及一稳压电路，该充电电路与该磁性电容单元电连接，并根据该电源信号产生该充电信号对该磁性电容单元充电；该稳压电路与该磁性电容单元、该更新单元及该存取单元电连接，用以对该磁性电容单元的放电电压进行升/降压转换，以输出该定电压给该更新单元及该存取单元。

较佳地，该磁性电容单元包含一个磁性电容或由复数个磁性电容以串联、并联或串并联方式组成的一磁性电容组。

较佳地，该磁性电容包含有一第一磁性电极、一第二磁性电极以及设置于其间的一介电层，其中该第一磁性电极与第二磁性电极内具有磁偶极以抑制该磁性电容的漏电流。

较佳地，该第一磁性电极包含有：一第一磁性层，具有排列成第一方向的磁偶极；一第二磁性层，具有排列成第二方向的磁偶极；以及一隔离层，包含有非磁性材料，设置于该第一磁性层与该第二磁性层之间；其中该第一方向与该第二方向互为反向，以抑制该磁性电容的漏电流。

较佳地，该第一磁性电极与第二磁性电极是包含有稀土元素，该介电层是由氧化钛(TiO3)、氧化钡钛(BaTiO3)或一半导体层所构成。其中该半导体层为氧化硅。

较佳地，该依电性随机存取记忆体单元是一动态随机存取记忆体。

借由上述技术方案，本发明依电性随机存取记忆体装置至少具有下列优点及有益效果：借此，存取单元及更新单元可以通过稳压单元持续地使用磁性电容单元中的电力对依电性随机存取记忆体单元进行更新，而确保依电性随机存取记忆体单元中储存资料的正确性与安全性。

综上所述，本发明是有关一种依电性随机存取记忆体装置，包括一依电性随机存取记忆体单元，一用以存取该依电性随机存取记忆体单元的存取单元，一用以控制该存取单元以对该依电性随机存取记忆体单元进行更新的更新单元，一磁性电容单元以及一控制单元，该控制单元以一充电信号对该磁性电容单元充电，并对该磁性电容单元的放电电压进行升/降压转换，以输出一定电压给该更新单元及该存取单元的稳压单元。借此，使存取单元及更新单元可以通过稳压单元持续地使用磁性电容单元中的电力对依电性随机存取记忆体单元进行更新，而确保依电性随机存取记忆体单元中储存资料的正确性与安全性。本发明可以使所储存的资料不受系统断电影响，非常适于实用；本发明在DRAM内设有储能元件，可同时进行充、放电动作，可长时间提供电能给DRAM，使DRAM在不依赖系统电源及外部更新电路的情况下能够长时间做到自我更新，系统即使遭遇突然断电而关机时，就不用急着做资料转换储存的动作，使得系统有更快的反应，完全不受系统突然断电影响，而达到长久保护资料的功效；本发明开机时，可以更快速地完成系统开机动作，非常适于实用。本发明具有上述诸多优点及实用价值，其不论在产品结构或功能上皆有较大改进，在技术上有显著的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的随机存取记忆体装置具有增进的突出功效，从而更加适于实用，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是绘示以往的动态随机存取记忆体的记忆单元的结构示意图。

图2是绘示更新动态随机存取记忆体的以往电路的示意图。

图3是绘示本发明依电性随机存取记忆体装置的一较佳实施例的电路方块示意图。

图4是绘示本实施例的磁性电容与其他以往能量储存媒介的比较示意图。

图5是绘示本实施例中磁性电容的结构示意图。

图6是绘示本实施例的磁性电容另一实施例中第一磁性电极的结构示意图。

图7是绘示本发明另一实施例中一磁性电容组的示意图。

图8是绘示本实施例的磁性电容单元的充放电特性曲线图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的依电性随机存取记忆体装置其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的一个较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。下面结合附图及实施例对本发明依电性随机存取记忆体装置的一个较佳实施例进行详细说明。

请参阅图3所示，是本发明依电性随机存取记忆体装置的第一较佳实施例的电路方块示意图。本实施例的依电性随机存取记忆体装置300是设置在电脑系统中做为主记忆体(memory，记忆体即存储介质，存储器，内存等，本文均称为记忆体)，供电脑系统的中央处理器存取资料使用。依电性随机存取记忆体装置300，包括一依电性随机存取记忆体单元31、一用以对依电性随机存取记忆体单元31进行资料存取的存取单元32、一与存取单元32电连接，用以控制存取单元32对依电性随机存取记忆体单元31进行资料更新的更新单元33、一磁性电容单元34，以及一控制单元30。

控制单元30可根据一电源信号产生一充电信号对该磁性电容单元34充电，并对磁性电容单元34的放电电压进行升/降压转换，以输出一稳定的定电压给更新单元33及存取单元32。并且在本实施例中，控制单元30主要包括有一充电电路35及一稳压电路36。充电电路35与磁性电容单元34电连接，以根据该电源信号产生该充电信号对磁性电容单元34充电，稳压电路36与磁性电容单元34、更新单元33及存取单元32电连接，用以对磁电容单元34的放电电压进行升/降压转换，以输出该定电压给更新单元33及存取单元32。

依电性随机存取记忆体单元31，在本实施例中是以动态随机存取记忆体(DRAM)为例，但并不以此为限，凡是任何具有依电特性而需要被反复更新的记忆体(memory，记忆体即存储介质，存储器，内存等，本文均称为记忆体)皆为本发明可应用的对象。并且如图1所示，DRAM中包含了以n行(row)与m列(column)的方式排列形成的二次元阵列所构成的n×m＝N位元的记忆单元10，每一个记忆单元10中可以储存一个位元(0或1)的资讯，且每一个记忆单元10都被指定了一个位址(address)。

存取单元21通过控制连结至每一个记忆单元10的字元线12及位元线13，选取某一特定位址的记忆单元并进行资料存取。

DRAM 100是利用电容11中电荷的储存与否来代表二进位元的资讯1与0。由于电容制作的再好也仍然会有漏电电流的存在，所以，在DRAM储存单元10中的资讯(储存的电荷)会逐渐的漏失。因此，为了防止这种储存资讯的漏失，更新单元33会控制存取单元32每隔一段时间将DRAM储存单元中所储存的资讯读取出来，然后再重新写入原来的储存单元中，以保持其所储存资讯的正确性。这个动作被称作更新(refresh)。当然这个更新时间的间隔必须短于电容电荷漏失至不能辨认1、0所需的时间。

而且为了让DRAM不致因为系统电源突然中断，更新单元33无法工作而导致DRAM遗失资料，本实施例应用磁性电容单元34做为存取单元32及更新单元33的电力来源，使DRAM的更新动作不会受到系统电源的影响(例如：突然中断因素)。

磁性电容单元34可以是单一个磁性电容(magnetic capacitor)或是由复数磁性电容以串联、并联或串、并联方式组成的一磁性电容组。

本实施例应用的磁性电容是一种以硅半导体为原料，在一定的磁场作用下通过物理储能方式实现高密度、大容量储存电能的储能元件。且磁性电容具有输出电流大、体积小、重量轻、超长使用寿命、充放电能力佳以及没有充电记忆效应等特性，因此拿来做为依电性随机存取记忆体装置300的电能储存元件，除了不致大幅增加依电性随机存取记忆体装置300的体积、重量和制造成本外，而且可以提高依电性随机存取记忆体装置300的使用寿命。

所以，本发明的一特征在于使用磁性电容作为能量储存装置以及电力来源。值得注意的是，相较于一般电容，磁性电容可借由在上、下电极处形成的磁场，来抑制漏电流，并大幅提升能量储存密度，故可作为一极佳的能量储存装置或电力供应来源。

请参阅图4所示，是本实施例的磁性电容与其他以往能量储存媒介的比较示意图。如图4所示，由于以往能量储存媒介(例如传统电池或超级电容)主要是利用化学能的方式来进行能量储存，因此其能量储存密度将会明显优于一般电容，而可应用于各种电力供应装置，但在此同时，其所能产生的瞬间电力输出亦会受限于化学反应速率，而无法快速的充放电或进行高功率输出，且充放电次数有限，过度充放时容易滋生各种问题。

相较于此，由于磁性电容中储存的能量全部是以电位能的方式进行储存，因此，除了具有可与一般电池或超级电容匹配的能量储存密度外，更因为充分保有电容的特性，而具有寿命长(高充放电次数)、无记忆效应、可进行高功率输出、快速充放电等特点，故可有效地解决当前电池所遇到的各种问题。

请参阅图5所示，是本发明一实施例中磁性电容400的结构示意图。磁性电容400包含有一第一磁性电极110、一第二磁性电极120，以及位于其间的一介电层130。其中，第一磁性电极110与第二磁性电极120是由具有磁性的导电材料所构成，并借由适当的外加电场进行磁化，使第一磁性电极110与第二磁性电极120内分别形成磁偶极(magenetic dipole)115与125，以在磁性电容400内部构成一磁场，对带电粒子的移动造成影响，从而抑制磁性电容400的漏电流。

需要特别强调的是，图5中的磁偶极115与磁偶极125的箭头方向只是一示意图。对熟习该项技艺的技术人员而言，应可了解到磁偶极115与磁偶极125实际上是由多个整齐排列的微小磁偶极所叠加而成，且在本发明中，磁偶极115与磁偶极125最后形成的方向并无限定，例如可指向同一方向或不同方向。介电层130则是用来分隔第一磁性电极110与第二磁性电极120，以于第一磁性电极110与第二磁性电极120处累积电荷，储存电位能。

在本发明的一实施例中，第一磁性电极110与第二磁性电极120是包含有磁性导电材质，例如稀土元素，介电层130是由氧化钛(TiO₃)、氧化钡钛(BaTiO₃)或一半导体层，例如氧化硅(silicon oxide)所构成，然而本发明并不限于此，第一磁性电极110、第二磁性电极120与介电层130均可视产品的需求而选用适当的其他材料。

现比喻说明本发明的磁性电容的操作原理如下。物质在一定磁场下电阻改变的现象，称为“磁阻效应”，磁性金属和合金材料一般都有这种磁电阻现象，在通常情况下，物质的电阻率在磁场中只产生轻微的减小；在某种条件下，电阻率减小的幅度相当大，比通常磁性金属与合金材料的磁电阻值高出10倍以上，而能够产生很庞大的磁阻效应。若是进一步结合Maxwell-Wagner电路模型，磁性颗粒复合介质中也可能会产生很庞大的磁电容效应。

在以往的电容中，电容值C是由电容的面积A、介电层的介电常数ε₀ε_r及厚度d决定，如下面的公式一所示。然而在本发明中，磁性电容400主要是利用第一磁性电极110与第二磁性电极120中整齐排列的磁偶极来形成磁场来，使内部储存的电子朝同一自旋方向转动，进行整齐的排列，故可以在同样条件下，容纳更多的电荷，进而增加能量的储存密度。类比于以往的电容，磁性电容400的运作原理相当于借由磁场的作用来改变介电层130的介电常数，故而造成电容值的大幅提升。

$C=\frac{{\mathrm{\ϵ}}_0{\mathrm{\ϵ}}_{r}A}{d}$

此外，在本实施例中，第一磁性电极110与介电层130之间的介面131以及第二磁性电极120与介电层130之间的介面132，均是为一不平坦的表面，以借由增加表面积A的方式，进一步提升磁性电容400的电容值C。

请参阅图6所示，是本发明另一实施例中第一磁性电极110的结构示意图。第一磁性电极110为一多层结构，包含有一第一磁性层112、一隔离层114以及一第二磁性层116。其中，隔离层114是由非磁性材料所构成，而第一磁性层112与第二磁性层116则包含有具有磁性的导电材料，并在磁化时，借由不同的外加电场，使得第一磁性层112与第二磁性层114中的磁偶极113与磁偶极117分别具有不同的方向，例如在本发明的一较佳实施例中，磁偶极113与磁偶极117的方向是为反向，而能进一步抑制磁性电容400的漏电流。

此外，需要强调的是，磁性电极110的结构并不限于前述的三层结构，而可以类似的方式，以复数个磁性层与非磁性层不断交错堆叠，再借由各磁性层内磁偶极方向的调整来进一步抑制磁性电容400的漏电流，甚至达到几乎无漏电流的效果。

此外，由于以往储能元件多半以化学能的方式进行储存，因此都需要有一定的尺寸，否则往往会造成效率的大幅下降。相较于此，本发明的磁性电容400是以电位能的方式进行储存，并且因为所使用的材料可适用于半导体制程，故可借由适当的半导体制程来形成磁性电容400以及周边电路连接，进而可以缩小磁性电容400的体积与重量，由于此制作方法可以使用一般的半导体制程，其应为熟习该项技艺的技术人员所熟知，故在此不予赘述。

请参阅图7所示，是本发明另一实施例中一磁性电容组500的结构示意图。承前所述，在本实施例中，是利用半导体制程在一硅基板上制作复数个小尺寸的磁性电容400，并借由适当的金属化制程，在该复数个磁性电容400之间形成电连接，从而构成一个包含有多个磁性电容400的磁性电容组500，再以该磁性电容组500作为能量储存装置或外部装置的电力供应来源。在本实施例中，磁性电容组500内的复数个磁性电容400是以类似阵列的方式电连接，然而本发明并不限于此，而可根据不同的电压或电容值需求，进行适当的串联或并联，以满足各种不同装置的电力供应需求。

所以，为了对磁性电容单元34进行充电，充电电路35接受来自系统的一电源信号(直流电压)，并根据该电源信号产生一充电信号对磁性电容单元34充电。电源信号通常是在系统处于power-saving模式，或sleep模式等系统较空闲的情况下提供给充电电路35，使充电电路35可以不定时地对磁性电容单元34充电。关于充电电路35的实体电路，可以采用LINEARTECHNOLOGY生产的型号为LTC1325(电池管理元件)的元件规格书中揭露的一电池充电电路来实现。

请再参阅图8所示，是本实施例的磁性电容单元34的一充放电特性曲线示意图，由图中显示的放电曲线可知，磁性电容单元34放电时的电压并非如同一般蓄电池维持在一定值，而是呈现为随着放电时间迅速递减的趋势。因此，在本实施例中，必须搭配稳压电路36对磁性电容单元34的放电电压进行适当的升/降压转换，使稳压电路36可以输出维持在一定值的直流电压(定电压)Vout供给存取单元32及更新单元33。关于稳压电路36的实体电路，可以采用德州仪器(TEXAS INSTRUMENTS)生产的型号为TPS6300x的升降压转换器(IC)来实现。

借此，当系统电源突然中断时，由于磁性电容单元34中存有电力，因此，仍能通过稳压电路36持续地提供电力给存取单元32及更新单元33，使对DRAM 31持续进行更新，让DRAM 31的更新作业完全不会受到系统电源中断的影响，进而可以确保DRAM 31中储存资料的正确性与安全性。

综上所述，本实施例将以往设置在北桥晶片中的更新单元33从北桥晶片中取出并纳入本发明的依电性随机存取记忆体装置300中，并且利用磁性电容单元34做为储能元件，使适时供给电力给存取单元32及更新单元33，让更新单元33能独立于系统电源并自行对DRAM 31进行更新动作，不但使DRAM的更新作业不致受到系统电源的影响，而且更能确保DRAM 31中储存资料的正确性与安全性。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，可利用上述揭示技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (11)

1、一种依电性随机存取记忆体装置，其特征在于该依电性随机存取记忆体装置，包括：

一依电性随机存取记忆体单元；

一存取单元，用以存取该依电性随机存取记忆体单元；

一更新单元，与该存取单元电连接，用以控制该存取单元对该依电性随机存取记忆体单元进行更新；

一磁性电容单元；以及

一控制单元，其根据一电源信号产生一充电信号对该磁性电容单元充电，并对该磁性电容单元的放电电压进行升/降压转换，以输出一定电压给该更新单元及该存取单元。

2、如权利要求1所述的依电性随机存取记忆体装置，其特征在于其中所述的控制单元包括一充电电路，其与该磁性电容单元电连接，并根据该电源信号产生该充电信号对该磁性电容单元充电。

3、如权利要求1或2所述的依电性随机存取记忆体装置，其特征在于其中所述的控制单元包括一稳压电路，其与该磁性电容单元、该更新单元及该存取单元电连接，用以对该磁性电容单元的放电电压进行升/降压转换，以输出该定电压给该更新单元及该存取单元。

4、如权利要求1所述的依电性随机存取记忆体装置，其特征在于其中所述的磁性电容单元包含一个磁性电容或由复数个磁性电容以串联、并联或串并联方式组成的一磁性电容组。

5、如权利要求4所述的依电性随机存取记忆体装置，其特征在于其中所述的磁性电容包含有一第一磁性电极、一第二磁性电极以及设置于其间的一介电层，其中该第一磁性电极与第二磁性电极内具有磁偶极以抑制该磁性电容的漏电流。

6、如权利要求5所述的依电性随机存取记忆体装置，其特征在于其中所述的第一磁性电极包含有：

一第一磁性层，具有排列成第一方向的磁偶极；

一第二磁性层，具有排列成第二方向的磁偶极；以及

一隔离层，包含有非磁性材料，设置于该第一磁性层与该第二磁性层之间；

其中该第一方向与该第二方向互为反向，以抑制该磁性电容的漏电流。

7、如权利要求5所述的依电性随机存取记忆体装置，其特征在于其中所述的第一磁性电极与第二磁性电极是包含有稀土元素，该介电层是由氧化钛、氧化钡钛或一半导体层所构成。

8、如权利要求7所述的依电性随机存取记忆体装置，其特征在于其中所述的半导体层为氧化硅。

9、如权利要求1所述的依电性随机存取记忆体装置，其特征在于其中所述的依电性随机存取记忆体单元是一动态随机存取记忆体。

10、如权利要求1所述的依电性随机存取记忆体装置，其特征在于其中所述的充电电路是采用LINEAR TECHNOLOGY生产的型号为LTC1325的元件规格书中所揭露的电池充电电路。

11、如权利要求1所述的依电性随机存取记忆体装置，其特征在于其中所述的稳压电路是采用德州仪器生产的型号为TPS 6300x的升降压转换器。

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