CN104575582B - 一种存储单元、存储器及存储单元控制方法 - Google Patents

一种存储单元、存储器及存储单元控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种存储单元、存储器及存储单元控制方法,用于提高存储密度、降低功耗和制造成本。其中,一种存储单元包括:梳型磁性轨道,第一驱动电路,第二驱动电路,第一驱动端口和第二驱动端口;梳型磁性轨道包括第一存储区域,第二存储区域和梳柄,第一存储区域和第二存储区域包括两个以上存储条;通过对第一端口、第二端口、第一驱动端口和第二驱动端口的输入电压的控制以及第一驱动电路的驱动,第一存储区域中的一个存储条产生电流脉冲,并驱动磁畴移动;通过对第一端口、第二端口、第一驱动端口和第二驱动端口的输入电压的控制以及第二驱动电路的驱动,第二存储区域中的一个存储条产生电流脉冲,并驱动磁畴移动。

Description

一种存储单元、存储器及存储单元控制方法
技术领域
本发明涉及数据存储技术领域,尤其是涉及一种存储单元、存储器及存储单元控制方法。
背景技术
通常,数据存储有两种方式:闪存与硬盘存储。其中,闪存读取速度快,容量小,价格高。硬盘存储读写速度慢,容量大,但是价钱便宜。基于此,目前出现了纳米轨道Racetrack的新型存储方式,具备闪存高性能、硬盘低成本高容量的特性。
现有的纳米级轨道由磁性材料构成,包含多个磁性区域,即磁畴,相邻的磁畴由磁畴壁分开,所述多个磁性区域与磁畴壁组成U型存储轨道;轨道顶部两端设有高压驱动电路产生驱动磁畴壁移动的电流脉冲,磁畴壁在该电流脉冲作用下沿轨道移动,从而使磁畴移动。轨道底部设置有一对读写装置对所述U型存储轨道进行读写控制。
若U型纳米级轨道包含的2N个磁畴中(N为大于或等于1的正整数),当磁畴壁移动时,右边的轨道需要容纳左边轨道的数据信息,因此2N个磁畴只能存储N位数据,存储密度低;磁性轨道为驱动2N个磁畴壁运动,轨道顶部两端的高压驱动电路施加的电压高,存储器功耗大;并且一对读写装置仅控制磁性轨道中的两个存储条,制造成本较高。
发明内容
本发明实施例提供了一种存储单元、存储器及存储单元控制方法,用于提高存储密度、降低功耗和制造成本。
本发明第一方面提供一种存储单元,其中,可包括:
梳型磁性轨道,第一驱动电路,第二驱动电路,与所述第一驱动电路连接的第一驱动端口,以及与所述第二驱动电路连接的第二驱动端口;
所述梳型磁性轨道包括第一存储区域,第二存储区域以及连接所述第一存储区域和所述第二存储区域的梳柄,所述第一存储区域和所述第二存储区域中的至少一个存储区域包括两个以上存储条;
其中,所述第一驱动电路用于驱动所述第一存储区域,所述第二驱动电路用于驱动所述第二存储区域;
通过对所述第一端口、所述第二端口以及所述第一驱动端口和所述第二驱动端口的输入电压的控制以及所述第一驱动电路的驱动,所述第一存储区域中的一个存储条产生电流脉冲,并驱动产生电流脉冲的存储条的磁畴移动;
通过对所述第一端口、所述第二端口以及所述第一驱动端口和所述第二驱动端口的输入电压的控制以及所述第二驱动电路的驱动,所述第二存储区域中的一个存储条产生电流脉冲,并驱动产生电流脉冲的存储条的磁畴移动。
在第一方面的第一种可能的实现方式中:
所述第一驱动电路包括第一栅极端口,所述第二驱动电路包括第二栅极端口,所述第一栅极端口用于根据在所述第一栅极端口施加的电压大小,控制接通或关闭所述第一驱动电路;所述第二栅极端口用于根据在所述第二栅极端口施加的电压大小,控制接通或关闭所述第二驱动电路。
在第一方面的第二种可能的实现方式中:
所述第一存储区域设置于所述第一端口与所述梳柄之间,所述第二存储区域设置于所述第二端口与所述梳柄之间。
结合第一方面或第一方面第一种的实现方式或第二种可能的实现方式,在第三种可能的实现方式中:
所述存储单元还包括设置于所述梳型磁性轨道底部的写入电路和读取电路,所述写入电路用于对所述第一存储区域中的存储条和所述第二存储区域中的存储条进行写操作,所述读取电路用于对所述第一存储区域中的存储条和所述第二存储区域中的存储条进行读操作。
结合第一方面的第三种可能的实现方式,在第四种可能的实现方式中:
所述存储单元还包括与所述读取电路连接的存储模块,所述存储模块用于当所述梳型磁性轨道中的任一个存储条内的磁畴移动时,存储从所述梳型磁性轨道移出的数据。
本发明第二方面提供一种存储器,其中,可包括至少一个存储单元;
其中,所述存储单元,可包括:
梳型磁性轨道,第一驱动电路,第二驱动电路,与所述第一驱动电路连接的第一驱动端口,以及与所述第二驱动电路连接的第二驱动端口;
所述梳型磁性轨道包括第一存储区域,第二存储区域以及连接所述第一存储区域和所述第二存储区域的梳柄,所述第一存储区域和所述第二存储区域中的至少一个存储区域包括两个以上存储条;
其中,所述第一驱动电路用于驱动所述第一存储区域,所述第二驱动电路用于驱动所述第二存储区域;
通过对所述第一端口、所述第二端口以及所述第一驱动端口和所述第二驱动端口的输入电压的控制以及所述第一驱动电路的驱动,所述第一存储区域中的一个存储条产生电流脉冲,并驱动产生电流脉冲的存储条的磁畴移动;
通过对所述第一端口、所述第二端口以及所述第一驱动端口和所述第二驱动端口的输入电压的控制以及所述第二驱动电路的驱动,所述第二存储区域中的一个存储条产生电流脉冲,并驱动产生电流脉冲的存储条的磁畴移动。
结合第二方面,在第一种可能的实现方式中:
所述第一驱动电路包括第一栅极端口,所述第二驱动电路包括第二栅极端口,所述第一栅极端口用于根据在所述第一栅极端口施加的电压大小,控制接通或关闭所述第一驱动电路;所述第二栅极端口用于根据在所述第二栅极端口施加的电压大小,控制接通或关闭所述第二驱动电路。
在第二方面的第二种可能的实现方式中:
所述第一存储区域设置于所述第一端口与所述梳柄之间,所述第二存储区域设置于所述第二端口与所述梳柄之间。
结合第二方面或第二方面第一种的实现方式或第二种可能的实现方式,在第三种可能的实现方式中:
所述存储单元还包括设置于所述梳型磁性轨道底部的写入电路和读取电路,所述写入电路用于对所述第一存储区域中的存储条和所述第二存储区域中的存储条进行写操作,所述读取电路用于对所述第一存储区域中的存储条和所述第二存储区域中的存储条进行读操作。
结合第二方面的第三种可能的实现方式,在第四种可能的实现方式中:
所述存储单元还包括与所述读取电路连接的存储模块,所述存储模块用于当所述梳型磁性轨道中的任一个存储条内的磁畴移动时,存储从所述梳型磁性轨道移出的数据。
本发明第三方面提供一种存储单元控制方法,其中,应用于如上所述的存储单元,所述方法可包括:
通过对所述存储单元的第一端口、第二端口以及第一驱动端口和第二驱动端口的输入电压的控制以及所述第一驱动电路的驱动,控制所述存储单元的第一存储区域中的一个存储条产生电流脉冲,并驱动产生电流脉冲的存储条的磁畴移动;
通过对所述第一端口、所述第二端口以及所述第一驱动端口和所述第二驱动端口的输入电压的控制以及第二驱动电路的驱动,控制所述存储单元的第二存储区域中的一个存储条产生电流脉冲,并驱动产生电流脉冲的存储条的磁畴移动。
结合第三方面,在第一种可能的实现方式中,所述方法还包括:
根据所述存储单元的第一栅极端口以及第二栅极端口的输入电压大小,接通所述第一驱动电路,或者接通所述第二驱动电路。
从以上技术方案可以看出,本发明实施例提供的存储单元、存储器及存储单元控制方法具有以下优点:所述存储单元包括两个以上存储条,用于存储数据,提高了存储密度;并且,所述两个以上存储条通过一对读写装置进行控制,相对于现有一对读写装置控制两个存储条,降低了制造成本;另外,所述存储单元中驱动电路所提供的电流脉冲仅需驱动轨道一边的一个存储条的磁畴壁移动,因此可以减少驱动电压,也降低功耗。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种存储单元的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的存储单元的另一结构示意图;
图3为本发明实施例提供的一种存储器的结构示意图;
图4为本发明实施例提供的一种存储单元控制方法的流程示意图。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而非全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
下面通过具体实施例,分别进行详细的说明。
请参考图1,图1为本发明实施例提供的一种存储单元100的结构示意图,其中,所述存储单元100包括:
梳型磁性轨道110,第一驱动电路20,第二驱动电路30,与所述第一驱动电路20连接的第一驱动端口40,以及与所述第二驱动电路30连接的第二驱动端口50;
所述梳型磁性轨道110包括第一存储区域111,第二存储区域112以及连接所述第一存储区域111和所述第二存储区域112的梳柄113,所述第一存储区域111和所述第二存储区域112中的至少一个存储区域包括两个以上存储条(如图示a、b、……);
进一步地,所述第一存储区域111设置于所述第一端口A与所述梳柄113之间,所述第二存储区域112设置于所述第二端口B与所述梳柄113之间。以图1所示的存储单元为例,所述第一存储区域111和第二存储区域112中的存储条均可以包括N(N为大于或等于1的正整数)个存储块,其中,如图示a-1为存储条a的首磁性存储区域块,图示b-1为存储条b的首磁性存储区域块,图示a-N为存储条a的末磁性存储区域块,图示b-N为存储条b的末磁性存储区域块。另容易想到的是,本发明实施例仅以图1所示的存储单元结构示意进行分析说明,但不构成对本发明的限定。
本发明实施例中,由于所述第一存储区域111和所述第二存储区域112中的至少一个存储区域包括两个以上存储条,因此所述梳型磁性轨道110顶部的第一端口A由所述第一存储区域111包括的一个或两个以上存储条的顶部端口组成,所述梳型磁性轨道110顶部的第二端口B由所述第二存储区域112包括的一个或两个以上存储条的顶部端口组成。
可以理解的是,所述第一驱动电路20和第二驱动电路30可以均设计为金属-氧化物-半导体(MOS,Metal Oxide Semiconductor)结构的晶体管或者CMOS结构的晶体管或者由其组成的驱动电路,此处不作具体限定。
其中,所述第一驱动电路20用于驱动所述第一存储区域111,所述第二驱动电路30用于驱动所述第二存储区域112;
通过对所述第一端口A、所述第二端口B以及所述第一驱动端口40和所述第二驱动端口50的输入电压的控制以及所述第一驱动电路20的驱动,所述第一存储区域111中的一个存储条产生电流脉冲,并驱动产生电流脉冲的存储条的磁畴移动;
当所述第一驱动电路20驱动,所述第一存储区域111内产生电流脉冲时,驱动所述第一存储区域111内的磁畴壁移动,;同时,为了节省能源和保证所述第一存储区域111正常工作,关断所述第二驱动电路30,即所述第二驱动电路30不工作。
通过对所述第一端口A、所述第二端口B以及所述第一驱动端口40和所述第二驱动端口50的输入电压的控制以及所述第二驱动电路30的驱动,所述第二存储区域112中的一个存储条产生电流脉冲,并驱动产生电流脉冲的存储条的磁畴移动。
当所述第一驱动电路30驱动,所述第一存储区域112内产生电流脉冲时,驱动所述第二存储区域112内的磁畴壁移动,;同时,为了节省能源和保证所述第二存储区域112正常工作,关断所述第二驱动电路20,即所述第二驱动电路20不工作。
由上述可知,本发明实施例提供的存储单元100包括两个以上存储条,用于存储数据,提高了存储密度;并且,所述两个以上存储条通过一对读写装置进行控制,相对于现有一对读写装置控制两个存储条,降低了制造成本;另外,所述存储单元100中驱动电路所提供的电流脉冲仅需驱动轨道一边的一个存储条的磁畴壁移动,因此可以减少驱动电压,也降低功耗。
进一步地,可如图1所示,所述第一驱动电路20包括第一栅极端口201,所述第二驱动电路30包括第二栅极端口301,所述第一栅极端口201用于根据在所述第一栅极端口201施加的电压大小,控制接通或关闭所述第一驱动电路20;所述第二栅极端口301用于根据在所述第二栅极端口301施加的电压大小,控制接通或关闭所述第二驱动电路30。
需要说明的是,针对所述第一存储区域111,若通过对所述第一端口A、所述第二端口B以及所述第一驱动端口40和所述第二驱动端口50输入电压的控制,使得第一存储区域111中的一个存储条(如存储条a)两端(即存储条对应的顶部端口和所述第一驱动端口40)之间的电压差大于或等于磁畴移动的临界电压,第一存储区域111的其他存储条两端(即存储条对应的顶部端口和所述第一驱动端口40)之间的电压差小于磁畴移动的临界电压,以及第二存储区域112所有存储条两端(即存储条和所述第一驱动端口50)之间的电压差小于磁畴移动的临界电压;并且,控制所述第一栅极端口201的电压大小以接通第一驱动电路20,控制所述第二栅极端口301的电压大小以关闭第二驱动电路30;从而在所述第一驱动电路20驱动下,所述第一存储区域111中存储条a内产生电流脉冲,并驱动所述存储条a内的磁畴移动,从而对所述存储条a完成读操作或写操作;另外,容易想到的是,所述存储单元100中存储条a两端的电压跟磁畴的移动距离成正比,也就是说当移动距离变长时,若保持相同的磁畴速度移动,则需要加大对应的存储条a两端的电压。
本发明实施例中,通过对存储单元100各端口电压的控制,使得所述第一存储区域111中的存储条和所述第二存储区域112中的存储条不会同时工作,也就是每次只控制一个存储条进行读操作或写操作。
可以理解的是,所述第一存储区域111的其他存储条,以及第二存储区域112的存储条控制操作可以参考上述第一存储区域111的控制过程,此处不再赘述。
更进一步地,所述存储单元100还包括设置于所述梳型磁性轨道110底部的写入电路60和读取电路70,所述写入电路60用于对所述第一存储区域111中的存储条和所述第二存储区域112中的存储条进行写操作,所述读取电路70用于对所述第一存储区域111中的存储条和所述第二存储区域112中的存储条进行读操作。
需要说明的是,所述梳型磁性轨道110中存储条存储的原理就是利用磁畴的移动来存储信息;优选地,将所述第一驱动电路20和所述第二驱动电路30设置于所述梳型磁性轨道110的底部,分别驱动第一存储区域111中的存储条和第二存储区域112中的存储条的磁畴移动,因此M(所述M为等于或大于2的正整数)个存储条中的M*N个磁畴可存储M*N位数据,提高了存储密度。
所述存储单元100还包括与所述读取电路70连接的存储模块,所述存储模块用于当所述梳型磁性轨道110中的任一个存储条内的磁畴移动时,存储从所述梳型磁性轨道110移出的数据。
本发明实施例中,为了更好的理解本发明技术方案,以下提供一具体应用场景对所述存储单元100的工作原理进行分析说明:
在该应用场景下,通过对第一端口A、第二端口B以及所述第一驱动端口40和所述第二驱动端口50的输入电压的控制以及对MOS驱动电路(第一驱动电路20或第二驱动电路30)的驱动,可在所述梳型磁性轨道110内(第一存储区域111中的一个存储条或第二存储区域112中的一个存储条)产生电流脉冲,驱动磁畴壁移动。通过轨道底部的写入电路60进行数据写入,通过底部的读取电路70进行数据读取。
具体地,请参考如图2,图2为该应用场景下所提供的存储单元100的结构示意图,并可一并参考表一和表二,其中,表一为存储单元100的进行写操作时端口电压控制示意,表二为存储单元100的进行读操作时端口电压控制示意:
在该应用场景下,假设所述第一存储区域111由存储条4、存储条5和存储条6三个存储条组成,所述第二存储区域112由存储条1、存储条2和存储条3三个存储条组成,如图2,对应地,即所述第一端口A由端口44、55、66组成,所述第二端口B由端口11、22、33组成;另容易想到的是,所述第一存储区域111和所述第二存储区域112也可以由两个、四个或更多个存储条组成,其组成的存储条的数量也可以不同,此处举例不构成对本发明的限定。
其中,所述第一驱动电路20和第二驱动电路30中的MOS晶体管以增强型N管为例,请参考表一,若针对存储条1进行写操作,在端口11加电压+Vpp,在端口22-66均加电压V-inhibit,在第一栅极端口201加电压Vss,第二栅极端口301、第二驱动端口50和第一驱动端口40均连接至地,其中,Vss数值大于N管阈值电压Vt1,第一栅极端口201、第二栅极端口301加电压Vss能使驱动电路中MOS管导通;定义存储条的自旋转移阈值电压为Vt2,Vpp数值大于或等于Vt2,即Vpp能使存储条中产生电流脉冲;电压V-inhibit小于Vt2,且Vpp-(V-inhibit)的数值小于Vt2。
表一
11 22 33 44 55 66 301 201 40、50
1 Vpp V-inhibit V-inhibit V-inhibit V-inhibit V-inhibit Vss GND GND
2 V-inhibit Vpp V-inhibit V-inhibit V-inhibit V-inhibit Vss GND GND
3 V-inhibit V-inhibit Vpp V-inhibit V-inhibit V-inhibit Vss GND GND
4 V-inhibit V-inhibit V-inhibit Vpp V-inhibit V-inhibit GND Vss GND
5 V-inhibit V-inhibit V-inhibit V-inhibit Vpp V-inhibit GND Vss GND
6 V-inhibit V-inhibit V-inhibit V-inhibit V-inhibit Vpp GND Vss GND
参考表一,对存储条1进行写操作控制,第二栅极端口301加电压Vss,可选通左边MOS管(即选通第二驱动电路30中的MOS管),第一栅极端口201接地,关断右边MOS管(即关断第二驱动电路30中的MOS管);存储条1对应的端口11加电压Vpp,第二驱动端口50接地;存储条1两端电压为Vpp,大于自旋转移阈值电压Vt2,且在所述第二驱动电路30的驱动下,所述存储条1内产生电流脉冲,存储条1中的磁畴移动,由于因为磁畴移动的方向与电流方向相反,因此驱动存储条1内磁畴壁由写入电路60和读取电路70向端口11移动,实现写操作。端口22~66加电压V-inhibit,存储条2~6两端电压为Vpp-(V-inhibit),小于自旋转移阈值电压Vt2,不足以驱动磁畴壁移动;可以理解的是,所述第一驱动端口40所加电压大小对操作过程无影响,因为右边MOS管(即第二驱动电路30中的MOS管)是关断的,为方便设置,此处设置第一驱动端口40电压与第一驱动端口50电压一样。
表二
11 22 33 44 55 66 301 201 40、50
1 GND V-inhibit V-inhibit V-inhibit V-inhibit V-inhibit Vss GND Vpp
2 V-inhibit GND V-inhibit V-inhibit V-inhibit V-inhibit Vss GND Vpp
3 V-inhibit V-inhibit GND V-inhibit V-inhibit V-inhibit Vss GND Vpp
4 V-inhibit V-inhibit V-inhibit GND V-inhibit V-inhibit GND Vss Vpp
5 V-inhibit V-inhibit V-inhibit V-inhibit GND V-inhibit GND Vss Vpp
6 V-inhibit V-inhibit V-inhibit V-inhibit V-inhibit GND GND Vss Vpp
参考表二,对存储条1进行读操作控制,第二栅极端口301加电压Vss,可选通左边MOS管(即选通第二驱动电路30中的MOS管),第一栅极端口201接地,关断右边MOS管(即关断第二驱动电路30中的MOS管);存储条1对应的端口11接地,第二驱动端口50加电压Vpp;存储条1两端电压为Vpp,大于自旋转移阈值电压Vt2,且在所述第二驱动电路30的驱动下,所述存储条1内产生电流脉冲,存储条1中的磁畴移动,由于因为磁畴移动的方向与电流方向相反,因此驱动存储条1内磁畴壁由端口11向写入电路60和读取电路70移动,实现读操作。端口22~66加电压V-inhibit,存储条2~6两端电压为Vpp-(V-inhibit),小于自旋转移阈值电压Vt2,不足以驱动磁畴壁移动;可以理解的是,所述第一驱动端口40所加电压大小对操作过程无影响,因为右边MOS管(即第二驱动电路30中的MOS管)是关断的,为方便设置,此处设置第一驱动端口40电压与第一驱动端口50电压一样。
另容易想到的是,其他存储条的读写操作方式也与存储条1的读写操作方式类似,此处不作具体阐述。
需要说明的是,电压Vpp-(V-inhibit)的大小不足以产生电流脉冲使得磁性区域移动,电压Vpp大于自旋转移阈值电压Vt2,因此通过对存储单元100各端口电压的控制,使得存储条不会同时工作,也就是每次只控制一个存储条进行读操作或写操作。
可以理解的是,本发明实施例提供的存储单元100的写入电路60和读取电路70与现有的磁性轨道的读写装置的工作原理相同,此处不作具体阐述。另容易想到的是,本发明实施例仅以图2所示的存储单元结构及其读写操作控制过程进行分析说明,但不构成对本发明的限定。
由上述可知,本发明实施例提供的存储单元100,包括两个以上存储条,用于存储数据,提高了存储密度;并且,所述两个以上存储条通过一对读写装置进行控制,相对于现有一对读写装置控制两个存储条,降低了制造成本;另外,所述存储单元100中驱动电路所提供的电流脉冲仅需驱动轨道一边的一个存储条的磁畴壁移动,因此可以减少驱动电压,也降低功耗。
为便于更好的实施本发明实施例提供的存储单元100,本发明实施例还提供一种基于上述存储单元100的存储器及所述存储单元100的控制方法。其中名词的含义与上述存储单元100中相同,具体实现细节可以参考上述实施例中的说明。
请参考图3,图3为本发明实施例提供的一种存储器200的结构示意图,其中,所述存储器200包括至少一个如上所述的存储单元100。
可以理解的是,所述存储器200中存储单元100的具体结构设置和工作原理可以根据上述实施例相关内容进行具体实现,此处不再具体阐述。
本发明实施例提供的存储器200中包括如上所述存储单元100,所述存储单元100包括两个以上存储条,用于存储数据,提高了存储密度;并且,所述两个以上存储条通过一对读写装置进行控制,相对于现有一对读写装置控制两个存储条,降低了制造成本;另外,所述存储单元100中驱动电路所提供的电流脉冲仅需驱动轨道一边的一个存储条的磁畴壁移动,因此可以减少驱动电压,也降低功耗。
请参考图4,图4为本发明实施例提供的一种存储单元100控制方法的流程示意图,其中,所述方法应用于上述实施例提供的存储单元100,可一并参考如图1或如图2所示的存储单元100的结构示意图;所述方法包括:
步骤101、通过对所述存储单元100的第一端口A、第二端口B以及第一驱动端口40和第二驱动端口50的输入电压的控制以及第一驱动电路20的驱动,控制所述存储单元100的第一存储区域111中的一个存储条产生电流脉冲,并驱动产生电流脉冲的存储条的磁畴壁移动;
步骤102、通过对所述第一端口A、所述第二端口B以及所述第一驱动端口40和所述第二驱动端口50的输入电压的控制以及第二驱动电路30的驱动,控制所述存储单元100的第二存储区域112中的一个存储条产生电流脉冲,并驱动产生电流脉冲的存储条的磁畴壁移动。
可以理解的是,所述存储单元100可包括:梳型磁性轨道110,第一驱动电路20,第二驱动电路30,与所述第一驱动电路20连接的第一驱动端口50,以及与所述第二驱动电路30连接的第二驱动端口40;所述梳型磁性轨道110包括第一存储区域111,第二存储区域112以及连接所述第一存储区域111和所述第二存储区域112的梳柄113,所述第一存储区域111设置于所述第一端口A与所述梳柄113之间,所述第二存储区域112设置于所述第二端口B与所述梳柄113之间,所述第一存储区域111和所述第二存储区域112中的至少一个存储区域包括两个以上存储条;其中,所述梳型磁性轨道110顶部的第一端口A由所述第一存储区域111包括的两个以上存储条的顶部端口组成;所述梳型磁性轨道110顶部的第二端口B由所述第二存储区域112包括的两个以上存储条的顶部端口组成,具体结构设置可以参考图1及上述实施例相关内容。
进一步地,所述存储单元100中的第一驱动电路20包括第一栅极端口201,所述第二驱动电路30包括第二栅极端口301,由此,所述控制方法还可以包括:
根据所述存储单元100的第一栅极端口201以及第二栅极端口301的输入电压大小,接通所述第一驱动电路,或者接通所述第二驱动电路。
以图1所示存储单元100为例,针对所述第一存储区域111,若通过对所述第一端口A、所述第二端口B以及所述第一驱动端口40和所述第二驱动端口50输入电压的控制,使得第一存储区域111中的一个存储条(如存储条a)两端(即存储条对应的顶部端口和所述第一驱动端口40)之间的电压差大于或等于磁畴移动的临界电压,第一存储区域111的其他存储条两端(即存储条对应的顶部端口和所述第一驱动端口40)之间的电压差小于磁畴移动的临界电压,以及第二存储区域112所有存储条两端(即存储条和所述第一驱动端口50)之间的电压差小于磁畴移动的临界电压;并且,控制所述第一栅极端口201的电压大小以接通第一驱动电路20,控制所述第二栅极端口301的电压大小以关闭第二驱动电路30;从而在所述第一驱动电路20驱动下,所述第一存储区域111中存储条a内产生电流脉冲,并驱动所述存储条a内的磁畴移动,从而对所述存储条a完成读操作或写操作;
本发明实施例中,通过对存储单元100各端口电压的控制,使得所述第一存储区域111中的存储条和所述第二存储区域112中的存储条不会同时工作,也就是每次只控制一个存储条进行读操作或写操作。
可以理解的是,所述第一存储区域111的其他存储条,以及第二存储区域112的存储条控制操作可以参考上述第一存储区域111的控制过程,此处不再赘述。
更进一步地,所述存储单元100还包括设置于所述梳型磁性轨道110底部的写入电路60和读取电路70,以及与所述读取电路70连接的存储模块,因此所述方法还可以包括:所述写入电路60对所述第一存储区域111和所述第二存储区域112进行写操作,所述读取电路70对所述第一存储区域111和所述第二存储区域112进行读操作;当所述第一存储区域111中一个存储条(如a)或所述第二存储区域1121中一个存储条(如b)内的磁畴移动时,存储模块存储从所述梳型磁性轨道110移出的数据。
可以理解的是,所述存储单元100的的具体工作原理可以参考表一及上述应用场景进行具体实现,此处不再具体阐述。
由上述可知,本发明实施例提供的存储单元100控制方法,应用于如上实施例所述的存储单元100,所述方法控制所述存储单元100中两个以上存储条均可用于存储数据,提高了存储密度;并且,所述两个以上存储条只通过一对读写装置进行控制,相对于现有一对读写装置控制两个存储条,降低了制造成本;另外,所述方法还控制存储单元100中驱动电路所提供的电流脉冲仅需驱动轨道一边的一个存储条的磁畴壁移动,因此可以减少驱动电压,也降低功耗。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统,装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统,装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上对本发明所提供的一种存储单元、存储器及存储单元控制方法进行了详细介绍,对于本领域的一般技术人员,依据本发明实施例的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种存储单元,其特征在于,包括:
梳型磁性轨道,第一驱动电路,第二驱动电路,与所述第一驱动电路连接的第一驱动端口,以及与所述第二驱动电路连接的第二驱动端口;
所述梳型磁性轨道包括第一存储区域,第二存储区域以及连接所述第一存储区域和所述第二存储区域的梳柄,所述第一存储区域和所述第二存储区域中的至少一个存储区域包括两个以上存储条;
其中,所述第一驱动电路用于驱动所述第一存储区域,所述第二驱动电路用于驱动所述第二存储区域;
通过对所述存储单元的第一端口、第二端口以及所述第一驱动端口和所述第二驱动端口的输入电压的控制以及所述第一驱动电路的驱动,所述第一存储区域中的一个存储条产生电流脉冲,并驱动产生电流脉冲的存储条的磁畴移动;
通过对所述第一端口、所述第二端口以及所述第一驱动端口和所述第二驱动端口的输入电压的控制以及所述第二驱动电路的驱动,所述第二存储区域中的一个存储条产生电流脉冲,并驱动产生电流脉冲的存储条的磁畴移动;
设置于所述梳型磁性轨道底部的写入电路和读取电路,所述写入电路用于对所述第一存储区域中的存储条和所述第二存储区域中的存储条进行写操作,所述读取电路用于对所述第一存储区域中的存储条和所述第二存储区域中的存储条进行读操作。
2.根据权利要求1所述的存储单元,其特征在于:
所述第一驱动电路包括第一栅极端口,所述第二驱动电路包括第二栅极端口,所述第一栅极端口用于根据在所述第一栅极端口施加的电压大小,控制接通或关闭所述第一驱动电路;所述第二栅极端口用于根据在所述第二栅极端口施加的电压大小,控制接通或关闭所述第二驱动电路。
3.根据权利要求1所述的存储单元,其特征在于:
所述第一存储区域设置于所述第一端口与所述梳柄之间,所述第二存储区域设置于所述第二端口与所述梳柄之间。
4.根据权利要求1所述的存储单元,其特征在于:
所述存储单元还包括与所述读取电路连接的存储模块,所述存储模块用于当所述梳型磁性轨道中的任一个存储条内的磁畴移动时,存储从所述梳型磁性轨道移出的数据。
5.一种存储器,其特征在于,包括至少一个如权利要求1至4任一项所述的存储单元。
6.一种存储单元控制方法,其特征在于,应用于如权利要求1至4任一项所述的存储单元,所述方法包括:
通过对所述存储单元的第一端口、第二端口以及第一驱动端口和第二驱动端口的输入电压的控制以及所述第一驱动电路的驱动,控制所述存储单元的第一存储区域中的一个存储条产生电流脉冲,并驱动产生电流脉冲的存储条的磁畴移动;
通过对所述第一端口、所述第二端口以及所述第一驱动端口和所述第二驱动端口的输入电压的控制以及第二驱动电路的驱动,控制所述存储单元的第二存储区域中的一个存储条产生电流脉冲,并驱动产生电流脉冲的存储条的磁畴移动。
7.根据权利要求6所述的控制方法,其特征在于,所述方法还包括:
根据所述存储单元的第一栅极端口以及第二栅极端口的输入电压大小,接通所述第一驱动电路,或者接通所述第二驱动电路。
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