CN101727988B - 磁性移位暂存存储器及其操作方法和架构 - Google Patents

Abstract

一种磁性移位暂存存储器及其操作方法和架构。该磁性移位暂存存储器，包括至少一磁性存储轨道，具有多个磁壁分隔出多个磁域当作多个磁性存储单元。该磁性存储轨道包含多个数据区域。每一数据区域具有多个磁性位元存储单元，以在静态时分别储存多个位元数据，以及在移位态时暂存由相邻的该数据区域所移入的这些位元数据的至少一个。其中在这些磁性位元存储单元的数据，在操作电流下，在相邻二个数据区域之间移位。另外，通过多条磁性存储轨道构成存储器架构，利用操作电流以及读取电路与写入电路，达到存取数据的动作。

Description

磁性移位暂存存储器及其操作方法和架构

技术领域

本发明涉及一种磁性移位暂存存储器元件(magnetic shift register)。

背景技术

磁性随机存取存储器(MRAM)是具有非易失性、高密集度、高读写速度、抗辐射线等等优点，具有取代传统半导体存储器、跨入嵌入式存储器应用的优势。传统的磁场写入式的MRAM元件，采用金属线通入电流，感应出磁场，以翻转MRAM的自由层。然而由于随尺寸缩小，去磁场效应的快速增加，所需写入电流激增，造成此类MRAM存储器遭遇到微缩化的种种困难。

近几年来传统技术有提出采取自旋传输翻转(Spin-torque-transferswitching，STT)的技术，其又称为Spin-RAM，是写入方式的新一代磁性存储器技术。写入电流直接流经记忆元，随记忆元尺寸缩小，所需的写入电流随之下降，因此这类存储器拥有不错的微缩性。然而，此STT技术至今仍有元件热稳定性不足、写入电流过大、以及可靠度特性的种种不确定性，可能导致此类存储器未来推入量产时产生巨大的阻碍。

另外传统技术中也有利用电流脉冲来移动磁区壁的(current-drivendomain wall motion)理论，在1998年～2004年陆续提出与发展完备。美国专利第6,834,005B1号文件，提出一种可以大幅提高芯片或硬碟信息储存容量的元件结构，称为磁性移位暂存存储器(magnetic shift register)。这种存储器有机会取代现在的动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)以及快闪存储器(FLASH)芯片，甚至还可以让“存储器硬碟芯片(disk drive on a chip)”变成事实。此存储器主要采用类似于硬碟的磁性记录盘，折叠成三维堆叠方式储存，通过电流驱动磁区壁移动的方式，将信息逐一的记录其中，所以其等效的位元尺寸可以缩小许多，且操作速度超过固态快闪存储器芯片以及硬碟的速度。

图1A-1C绘示传统磁性移位暂存存储的操作示意图。存储器元件100，包含位元储存区35(Storage region)，位元暂存区40(Reservoir region)，写入元件15(Writing device)，读取元件20(Reading device)。此移位暂存存储器100，以磁性金属材料来形成，例如NiFe、CoFe等的铁磁性材料，可供信息储存及移动的轨道11(Track)。轨道11上可以磁化成许多小区域的磁区(Magnetic Domains)25、30。这些磁区的磁化向量(magnetization)的方向，可以表示储存信息的0与1逻辑值。这个移位暂存存储器的轨道11与邻近轨道相互连接成串，以一组写入元件15及读取元件20分隔成每一组存储区域，在每一组存储区域当中，包含位元储存区35及位元暂存区40。在信息储存静态时(Quiescent state)，也就是不加电流驱动磁区壁移动的静态时，许多的记忆单元，例如磁区25代表数据0，磁区30代表数据1，依序储存在位元储存区35内。而此时位元暂存区40不存放信息。此磁性移位暂存存储器的读取元件20是用磁性穿隧元件(Magnetic Tunneling Junction，MTJ)与轨道11相连接，欲读取依序的位元信息的时候，通过通入电流脉冲45导致每一个磁区25、30向电子流的方向产生磁区壁移动(Domain Wall Motion，DWM)。

图1B显示一个暂态状态，此时可以读取与读取元件20最接近的位元信息，在这个暂态状态，已经将先前读取过的位元信息移入位元暂存区40之内，直到所有储存在位元储存区35的位元信息都读取完毕之后，此时全部位元信息都移入位元暂存区40，再通入反向的电流脉冲45将所有位元信息移回位元储存区35。此磁性移位暂存存储器在写入数据时，也是通过通入电流脉冲45将欲写入数据的磁区移动到写入元件15之处，此时这个写入元件15也是通过磁区壁移动的方式，将特定方向的漏磁场(Stray field)移到写入区，导致该磁区翻转成欲写入的数据方向，而后再将依序的磁区信息通过反向的电流脉冲45移回原位。依据一般存储器的知识，读取元件20通过一个选择晶体管(Select transistor，MOS transistor)与感应放大器(Senseamplifier)相接，而此晶体管会占据Si基板的实体面积，而信息磁区25、30的尺度，一般而言比起晶体管微小许多，所以这个磁性移位暂存存储器的等效位元尺寸，主要就视此晶体管占据的面积，以及一组晶体管，掌管几个储存于位元储存区35之内的位元信息(25，30)。由于磁性移位暂存存储器包含多个位元，因此等效位元尺寸就大为降低。

图2显示图1A～1C中的机制示意图。参阅图2，简化图1的机制，可以将移位暂存存储器100延展在直线轨道上，其包含位元储存区35以及位元暂存区40，分别都有多个磁区25、30。一个移位暂存存储器100的位元储存区35记录四个位元的数据，可以被移动到位元暂存区40。图3显示读取的机制示意图。参阅图3，例如施加脉冲电流106给移位暂存存储器100。如此，磁区102、104会被移位，其中一个磁区会通过读取电路108的位置，由读取电路108读取位元数据。如果是写入此磁区的数据也可以通过写入电路将位元数据写入。

基本上，传统的磁性移位暂存存储器的设计仍不是很理想，且磁性移位暂存存储器技术是属于初期发展阶段，业者仍积极在研发。

发明内容

本发明提供一种磁性移位暂存存储器，可以提升存储器的容量。也就是说，例如由于数据区域的共用可以增加集成密度并降低成本，且例如可以提升存储器的热稳定性、可靠性与微缩性。

本发明提出一种磁性移位暂存存储器，包括至少一磁性存储轨道，具有多个磁壁分隔出多个磁域当作多个磁性存储单元。该磁性存储轨道包含多个数据区域。每一数据区域具有多个磁性位元存储单元，以在静态时分别储存多个位元数据，以及在移位态时暂存由相邻的该数据区域所移入的这些位元数据的至少一个。其中在这些磁性位元存储单元的数据，在操作电流下，在相邻两个数据区域之间移位。又通过多条磁性存储轨道构成存储器架构，利用操作电流以及读取电路与写入电路，达到存取数据的动作。

依照本发明的实施例，在前述的磁性移位暂存存储器中，例如还包括读取电路，设置在每一数据区域的读取位置，可以读取被移位在该读取位置的该磁性位元存储单元的位元数据。写入电路设置在每一数据区域的写入位置，可以写入被移位在该写入位置的该磁性位元存储单元的位元数据。

依照本发明的实施例，在前述的磁性移位暂存存储器中，例如每一数据区域中的读取位置与写入位置是在边缘位置。又更例如，读取位置与写入位置是在相同的存取单元位置。

依照本发明的实施例，在前述的磁性移位暂存存储器中，例如磁性存储轨道的多个磁性位元存储单元是直线分布。

依照本发明的实施例，在前述的磁性移位暂存存储器中，例如磁性存储轨道的磁性位元存储单元是弯曲分布。

依照本发明的实施例，在前述的磁性移位暂存存储器中，例如磁性存储轨道是以该数据区域为单位折叠弯曲。

依照本发明的实施例，在前述的磁性移位暂存存储器中，例如每一数据区域有折叠弯曲。

依照本发明的实施例，在前述的磁性移位暂存存储器中，例如每一数据区域依照每一该磁性位元存储单元为单位折叠弯曲。

本发明提供一种磁性移位暂存存储器架构，包括多条磁性存储轨道，每一该磁性存储轨道具有多个磁壁分隔出多个磁性位元存储单元。每一磁性存储轨道具有多个数据区域，每一数据区域具有多个这些磁性位元存储单元，以在静态时分别储存多个位元数据，以及在移位态时暂存由相邻的该数据区域所移入的这些位元数据的至少一个。电流驱动单元对所选取的磁性存储轨道施加操作电流，以使一个该数据区域的这些磁性位元存储单元移位到相邻的一个该数据区域。读取电路单元在每一数据区域都有读取位置，以读取所选定该数据区域所通过该读取位置的磁性位元存储单元的位元数据。写入电路单元在每一数据区域都有写入位置，以写入所选定该数据区域所通过该写入位置的磁性位元存储单元的位元数据。

依照本发明的实施例，在前述的磁性移位暂存存储器架构中，例如每一数据区域中的读取位置与写入位置是在边缘位置，其更例如读取位置与写入位置是在相同的存取单元位置。

依照本发明的实施例，在前述的磁性移位暂存存储器架构中，例如这些磁性存储轨道是直线平行分布。

依照本发明的实施例，在前述的磁性移位暂存存储器架构中，例如该磁性存储轨道的这些磁性位元存储单元是弯曲分布。

依照本发明的实施例，在前述的磁性移位暂存存储器架构中，例如磁性存储轨道是以这些数据区域为单位折叠弯曲。

依照本发明的实施例，在前述的磁性移位暂存存储器架构中，例如每一数据区域具有折叠弯曲。

依照本发明的实施例，在前述的磁性移位暂存存储器架构中，例如每一数据区域依照每一磁性位元存储单元为单位折叠弯曲。

本发明提供一种磁性移位暂存存储器的操作方法，可应用在磁性移位暂存存储器。磁性移位暂存存储器包括至少一条磁性存储轨道，具有多个磁壁分隔出多个磁性位元存储单元；以及至少相邻的第一数据区域与第二数据区域。该第一数据区域与该第二数据区域具有相等数量的这些磁性位元存储单元，该第一数据区域的这些磁性位元存储单元在静态时储存多个位元数据，以及在移位态时暂存由该第二数据区域所移入的这些位元数据的至少一个。在这些磁性位元存储单元的数据，在操作电流下，在该至少两个数据区域之间相互移位。操作方法包括：施加在第一方向的第一脉冲电流，给选取的该磁性存储轨道。其中，一个脉冲产生移位位元，以将该第一数据区域的多个储存数据由原始位置移位到该第二数据区域。读取步骤是对移位经过读取位置的该磁性位元存储单元，读取位元数据。写入步骤是对移位经过写入位置的该磁性位元存储单元，写入位元数据。完成存取后，施加与该第一方向相反的第二脉冲电流，使该第一数据区域与该第二数据区域移位回到该原始位置。

依照本发明的实施例，在前述的磁性移位暂存存储器的操作方法，例如设置每一数据区域中的该读取位置与该写入位置在边缘位置。

依照本发明的实施例，在前述的磁性移位暂存存储器的操作方法，例如设置读取位置与写入位置在相同的存取单元位置。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合所附图，作详细说明如下。

附图说明

图1A-1C绘示传统磁性移位暂存存储的操作示意图。

图2绘示图1A～1C中的机制示意图。

图3绘示读取的机制示意图。

图4绘示依据本发明实施例的磁性移位暂存存储器的机制示意图。

图5A-5C绘示依据本发明实施例的磁性移位暂存存储器的操作机制示意图。

图6绘示依据本发明实施例的磁性移位暂存存储器结构示意图。

图7绘示依据本发明实施例的磁性移位暂存存储器结构示意图。

图8绘示依据本发明实施例的磁性移位暂存存储器架构示意图。

附图标记说明

11：轨道

15：写入元件

20：读取元件

25、30：磁区

35：位元储存区

40：位元暂存区

100：存储器元件

102、104：磁区

106：脉冲电流

108：读取电路

200、600：磁性移位暂存存储器

250、300：存储单元

450：电流脉冲

500、502、504、602、604：数据区域

800：磁性存储轨道

802：电流驱动单元

804：数据区域

806：元件

810、812：元件

具体实施方式

本发明提出一种有更高密度的磁性移位暂存存储器，其通过磁性位元暂存区(Reservoir Region)与邻近位元储存区(Storage Region)的共用，因此无须设置另外的磁性位元暂存区。如此可将存储密度例如可以约提升两倍。

本发明提出的高密度磁性移位暂存存储器元件，例如是包含由磁性材料制作而成，且可供储存信息移动的轨道(Track)。此轨道包含多个数据储暂区(Data Region)相邻配置。此数据储暂区可形成多个磁区(MagneticDomains)，可供静止初始态时记录位元数据(Bit Data)，并可供邻近移位暂存存储器元件(Adjacent Shift Register)受电流作用移动(Current-DrivenDomain Wall Motion)而移入的磁区信息暂存之用。

以下提供多个实施例作为本发明的描述，但是本发明不仅限于所举的多个实施例，且所举多个实施例之间也可以相互结合。

图4绘示依据本发明实施例，磁性移位暂存存储器的机制示意图。参阅图4，磁性移位暂存存储器200，整体而言例如包括至少一条磁性存储轨道，以磁性存储轨道为例，其上具有多个磁壁分隔出多个磁性位元的存储单元250、300。磁壁利用刻痕(notch)来辅助达成。如此，在这些存储单元中规画出多个相邻的数据区域，以二个数据区域(data region)500，502来说明，分别是由预定数量的这些磁性位元存储单元所构成，以分别储存多个位元数据。于此实施例，例如以四个位元的数据为例。在这些磁性位元存储单元的数据例如以磁化向量的方向记录位元数据。在磁性存储轨道上的存储单元的数据，在操作电流下会在相邻的二个数据区域500、502之间移位。每个数据区域500例如也包括读取的位置(R)与写入的位置(W)，以存取被移位到对应位置的磁区的数据。优选而言，读取的位置(R)与写入的位置(W)可以设置在数据区域的边缘位置。又更例如是读取的位置(R)与写入的位置(W)，在相同的位置。

于本实施例可以看出，每一个数据区域500、502的存储单元都是用来记录数据，无需有暂存的区域。数据区域500例如可以被移位到数据区域502。图5A-5C绘示依据本发明实施例，磁性移位暂存存储器的操作机制示意图。参阅图5A，在磁轨上，例如有三个数据区域500、502、504，每一个数据区域有6个位元的记录数据。脉冲形式的操作电流450，又可称为电流脉冲450，可以施加到磁轨以移位存储单元250的数据。参与图5B，当操作电流450启动时，磁轨上的数据例如向右依序移位，会通过读取位置(R)与写入位置(W)，其有对应的驱动电路连接，做所需要的存取(access)操作。

于此实施例，如果数据区域504是在磁轨最边缘处，则其数据会被移入缓冲区域，这是可以了解的。另外，操作电流450可以反方向，将数据移回静态(Quiescent state)的位置。操作电流的方向性可依定义的不同，一般而言，电子流的方向，及磁区壁移动的作用方向，会与存储单元250移动的方向一致。

参阅图5C，经过一次的操作周期，数据区域500被移位到数据区域502，同时例如数据区域500的6个位元都通过读取位置(R)而被读出。如果欲改变数据也可通过写入电路将数据写入。当完成存取操作后，在目前数据区域502的数据可以再被移位回到图5A的状态。

图5A-5C的磁轨例如是以直线的方式配置，然而直线不是唯一的选择。图6绘示依据本发明实施例，磁性移位暂存存储器结构示意图。参阅图6，就空间的考量，磁轨是可以弯曲的分布，以达到空间的利用，其中以垂直折叠方式为例，可以缩减磁轨的实际延伸长度。换句话说，磁性移位暂存存储器600的数据区域602、604是以存储单元为单元折叠构成。此种磁性移位暂存存储器的多个磁性位元存储单元是通过角度的变化达成磁矩固定(pinning)的作用。

图7绘示依据本发明实施例，磁性移位暂存存储器结构示意图。更进一步而言，磁性移位暂存存储器600(图未显示)的数据区域602、604还可以在垂直的维度做更有效的折叠。在图7的左图，其以数据区域602、604为单位折叠弯曲。另外如左图所示，也可以是每一个数据区域602、604都有一个折叠弯曲。

换句话说，折叠弯曲可以允许更多的空间使用。轨道上的磁区可以透过整个位元储暂区，采用相同磁性材料，并搭配刻痕的制作，达成固定(pining)的功效。此外，轨道上的两两相邻磁区，亦可以透过不同磁性材料依序的镀制，例如NiFe-CoFe-NiFe-CoFe交替镀制，达成固定的功效。图7的左图的读取元件R/写入元件W例如在上下两个平面分别摆置一组，此实施例适合作为3D-IC的应用。图7的右图的读取元件R/写入元件W例如摆置在硅基板平面，轨道向上堆叠，并透过上层的连接，形成ㄇ型的位元储暂区。这个结构可以增加储存空间，为垂直型磁性移位暂存存储器

图8绘示依据本发明实施例，磁性移位暂存存储器架构示意图。对于存储器架构而言，其利如包括多条磁性存储轨道，例如以平行排列配置。每一条磁性存储轨道800上有由多个磁壁分隔出的多个磁性位元存储单元，如磁化向量的箭头所示。数据区域804是在每一条磁性存储轨道800上分别由预定数量的磁性位元存储单元所构成，以分别储存多个位元数据。磁性存储轨道800又可简称为轨道800。

电流驱动单元802，通过写入线WL0、WL1...对所选取的磁性存储轨道800，施加操作电流，以使一个该数据区域804的磁性位元存储单元移位到相邻的一个该数据区域。读取电路单元，包括元件812与810的读取电路，通过在每一个该数据区域都有读取位置，以读取所选定该数据区域所通过该读取位置的该磁性位元存储单元的位元数据。写入电路单元，包括元件806，在每一个该数据区域都有写入位置，以写入所选定该数据区域通过该写入位置的该磁性位元存储单元的位元数据。

就细部而言，以2×2的阵列为例来说明，可以由前述各种磁性移位暂存器实施例组合而成。以一组记忆细胞元(Shift register unit cell)804而言，其中包含前述的磁性移位暂存器，可以储存许多个位元的记忆单元，其中读取元件，例如磁性穿隧元件(MTJ)812，一端与轨道800相接，另一端与一个选择晶体管810的漏极相接。此选择晶体管810可以为NMOS或是PMOS，选择晶体管的栅极与一条读取字线(RWL0)相接，该选择晶体管的源极与一条读取位线(RBL0)相接，该读取位线在阵列周边并与感应放大器(SenseAmplifier)相接，可供读取位元信息的逻辑值。此磁性移位暂存器之中的写入元件(Writer)，利用磁性金属材料制作而成，连接成写入位线(WBL0)。邻近的磁性移位暂存器的轨道彼此相连成字线(WL0)，在读取数据的时候，由字线WL0通入由电流驱动单元802提供的正向或反向的电流脉冲(CurrentPulse)，可以将此移位暂存器的位元信息，依序通过写入元件，暂存于右侧的移位暂存器内，或将暂存于右侧移位暂存器内的位元信息，依序移回原先存储状态。同样的，在写入数据的时候，由字线WL0通入正向的电流脉冲，将欲写入的位元停留在写入元件之处。此时在写入位线(WBL0)上可通入正向的电流(代表写入数据0)，或是通入反向的电流(代表写入数据1)，达成写入信息的目的。写入位线(WBL)同样采用电流驱动磁区壁移动(DWM)的方式，例如通入正向电流在WBL上，可以将方向一的漏磁场(Stray field)移到待写数据处，可将轨道数据写成0，同样的，例如通入反向电流在WBL上，可以将另一方向的漏磁场移到待写数据处，可将轨道数据写成1。在写完数据之后，在字线WL0通入反方向的电流脉冲，可将所有位元信息依序移回原先位置。

就实际的操作步骤例如，表一与表二的方式。表一是读取操作，表二是写入操作。

表一

	WLx	RWLx	RBLy	WBLy	附注
						T0	X	X	X	X
T1	正脉冲	On	SA on	X	DWM+；读n位元
						T2	负脉冲	X	X	X	DWM-；移回

T3

X

X

X

X

X＝off

表二

X＝off

于表一的读取流程，T0为一个初始静态(Quiescent state)，所有控制及信号线均不启动。我们以一般随机存取存储器的运作原理与定义，一个时间周期内，仅有一条字线(WL，word 1ine)会被启动，而同时会有多条位线(BL，bit line)运作或存取数据，此多条的位线可代表数据I/O(input/output)数，或称为字元长度大小(word length)。以一般的16位元存储器为例，一个时间周期内，有1条字线启动，而同时可有16条位线存取数据。在时间T1内，将读取字线RWL启动，开启与读取元件MTJ连接的选择晶体管，在字线WL上通入正向电流脉冲，将储存于位元储暂区内的位元数据依序的移动到读取元件处，此时在读取位线RBL上开启感应放大器SA，并读取位元数据，而读取过的位元数据，并依序的暂存到邻近移位暂存器的位元储暂区内。在时间T2，感应放大器关闭，读取字线RWL亦关闭，此时在字线WL上通入反向的电流脉冲将暂存在邻近位元储暂区内的位元信息依序的移动回原来的位置。时间T3时关闭所有的控制及信号，回到与T0相同的初始静态。

于表二的写入流程，T0为一个初始静态(Quiescent state)，所有控制及信号线均不启动。在时间T1内，读取字线RWL不启动，此时在字线WL上通入正向电流脉冲450，将储存于位元储暂区内的位元数据依序的移动到写入元件处，在每一位元停留在写入元件处时，依据欲写入的数据的不同，在写入位线WBL上通入不同方向的电流脉冲，假设以欲写入数据0时，在WBL上通入正向电流脉冲，将可改写磁区成数据0的方向的漏磁场推入待写区内，完成改写磁区的写入动作；同理，假设欲写入数据1时，在WBL上通入反向电流脉冲，将可改写磁区成数据1的方向的漏磁场推入待写区内，完成改写磁区的写入动作。在时间T1周期内，每一个写入过的位元数据，并依序的暂存到邻近移位暂存器的位元储暂区内。在时间T2时，在字线WL上通入反向的电流脉冲，将暂存在邻近位元储暂区内的位元信息依序的移动回原来的位置。时间T3时关闭所有的控制及信号，所有数据储存在与T0相同的位置。

换句话说，磁性移位暂存存储器的操作方法，可应用在前述的磁性移位暂存存储器。磁性移位暂存存储器包括至少一条磁性存储轨道，有多个磁壁分隔出多个磁性位元存储单元；以及至少相邻的第一数据区域与第二数据区域，分别由预定数量的这些磁性位元存储单元所构成，以分别储存多个位元数据，其中在这些磁性位元存储单元的数据，在操作电流下，在其至少二个数据区域之间相互移位。

操作方法包括施加在第一方向的第一脉冲电流，给选取的该磁性存储轨道。其中，一个脉冲产生移位位元，以将该第一数据区域的多个储存数据由原始位置移位到该第二数据区域。读取步骤是对移位经过读取位置的该磁性位元存储单元，读取位元数据。写入步骤是对移位经过写入位置的该磁性位元存储单元，写入位元数据。完成存取后，施加与该第一方向相反的第二脉冲电流，使该第一数据区域与该第二数据区域移位回到该原始位置。

虽然本发明已以优选实施例披露如上，但是其并非用以限定本发明，任何本领域一般技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。

Claims (19)

1.一种磁性移位暂存存储器，包括：

至少一条磁性存储轨道，有多个磁壁分隔出多个磁域当作多个磁性存储单元，其中该磁性存储轨道包含：

多个数据区域，每一数据区域具有多个磁性位元存储单元，以在静态时分别储存多个位元数据，以及在移位态时暂存由相邻的该数据区域所移入的这些位元数据的至少一个；

其中在这些磁性位元存储单元的数据，在操作电流下，在该相邻两个数据区域之间移位，及

读取电路，设置在每一个该数据区域的读取位置，可以读取被移位在该读取位置的该磁性位元存储单元的位元数据；以及

写入电路，设置在每一个该数据区域的写入位置，可以写入被移位在该写入位置的该磁性位元存储单元的位元数据。

2.如权利要求1所述的磁性移位暂存存储器，其中每一个数据区域中的该读取位置与该写入位置是在边缘位置。

3.如权利要求2所述的磁性移位暂存存储器，其中该读取位置与该写入位置是在相同的存取单元位置。

4.如权利要求1所述的磁性移位暂存存储器，其中该磁性存储轨道的这些磁性位元存储单元是直线分布。

5.如权利要求1所述的磁性移位暂存存储器，其中该磁性存储轨道的这些磁性位元存储单元是弯曲分布。

6.如权利要求5所述的磁性移位暂存存储器，其中该磁性存储轨道是以这些数据区域为单位折叠弯曲。

7.如权利要求5所述的磁性移位暂存存储器，其中每一个数据区域有一个折叠弯曲。

8.如权利要求5所述的磁性移位暂存存储器，其中每一个数据区域依照每一个该磁性位元存储单元为单位折叠弯曲。

9.一种磁性移位暂存存储器架构，包括：

多条磁性存储轨道，每一磁性存储轨道具有多个磁壁分隔出多个磁性位元存储单元；

每一磁性存储轨道具有多个数据区域，每一数据区域具有多个磁性位元存储单元，以在静态时分别储存多个位元数据，以及在移位态时暂存由相邻的该数据区域所移入的这些位元数据的至少一个；及

电流驱动单元，对所选取的该磁性存储轨道，施加操作电流，以使一个该数据区域的这些磁性位元存储单元移位到相邻的一个该数据区域；

读取电路单元，在每一个该数据区域都有读取位置，以读取所选定该数据区域所通过该读取位置的该磁性位元存储单元的位元数据；以及

写入电路单元，在每一个该数据区域都有写入位置，以写入所选定该数据区域通所过该写入位置的该磁性位元存储单元的位元数据。

10.如权利要求9所述的磁性移位暂存存储器架构，其中每一个数据区域中的该读取位置与该写入位置是在边缘位置。

11.如权利要求9所述的磁性移位暂存存储器架构，其中该读取位置与该写入位置是在相同的存取单元位置。

12.如权利要求9所述的磁性移位暂存存储器架构，其中这些磁性存储轨道是直线平行分布。

13.如权利要求9所述的磁性移位暂存存储器架构，其中该磁性存储轨道的这些磁性位元存储单元是弯曲分布。

14.如权利要求13所述的磁性移位暂存存储器架构，其中该磁性存储轨道是以这些数据区域为单位折叠弯曲。

15.如权利要求13所述的磁性移位暂存存储器架构，其中每一个该数据区域有一个折叠弯曲。

16.如权利要求13所述的磁性移位暂存存储器架构，其中每一个该数据区域依照每一个该磁性位元存储单元为单位折叠弯曲。

17.一种磁性移位暂存存储器的操作方法，其中该磁性移位暂存存储器包括：至少一磁性存储轨道，具有多个磁壁分隔出多个磁性位元存储单元；以及至少相邻的第一数据区域与第二数据区域，该第一数据区域与该第二数据区域具有相等数量的这些磁性位元存储单元，该第一数据区域的这些磁性位元存储单元在静态时储存多个位元数据，以及在移位态时暂存由该第二数据区域所移入的这些位元数据的至少一个，其中在这些磁性位元存储单元的数据，在操作电流下，在该至少两个数据区域之间相互移位，该操作方法包括：

施加在第一方向的第一脉冲电流给该磁性存储轨道，其中，一个脉冲产生移位位元，以将该第一数据区域的多个储存数据由原始位置移位到该第二数据区域；

读取步骤，对移位经过读取位置的该磁性位元存储单元，读取位元数据；

写入步骤，对移位经过写入位置的该磁性位元存储单元，写入位元数据；以及

施加与该第一方向相反的第二脉冲电流，使该第一数据区域与该第二数据区域移位回到该原始位置。

18.如权利要求17所述的磁性移位暂存存储器的操作方法，其中设置每一个数据区域中的该读取位置与该写入位置在边缘位置。

19.如权利要求18所述的磁性移位暂存存储器的操作方法，其中设置该读取位置与该写入位置在相同的存取单元位置。

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