JP5744164B2 - 抵抗ベースのランダムアクセスメモリ及びその操作方法 - Google Patents
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Description
110 抵抗ベースメモリセル
112 磁気トンネル接合(MTJ)
112a ピン層
112b 自由層
114 スイッチ
120 第一駆動ユニット
122 書き込みバッファ
124 書き込み選択回路
126 読み取り選択回路
130 第二駆動ユニット
142,144,152,154,162,172,174,トランジスタ
146,148、176 ORゲート
210,220 導電性パス
300 抵抗ベースのランダムアクセスメモリ回路
310 抵抗ベースメモリセル
322 書き込みドライバ
324 書き込みマルチプレクサー
326 読み取りマルチプレクサー
328 センス増幅器
332,334 デコーダ
340 エンドドライバ
350 メモリコントローラー
360 メモリカラムモジュール
Claims (10)
- 第一端と第二端を有する第一データラインと、
第一端と第二端を有する第二データラインと、
前記第一データラインと前記第二データラインに平行な方向に沿って一つずつ配列され、それぞれ、前記第一データラインに結合される第一端と前記第二データラインに結合される第二端を有する複数の抵抗ベースメモリセルと、
前記第一データラインの前記第一端と前記第二データラインの前記第一端に直接接続され、前記第一データラインと前記第二データラインのうちの一つを、第一電圧ノードに電気的に結合するように設定される第一駆動ユニットと、
前記第一データラインの前記第二端と前記第二データラインの前記第二端に直接接続され、前記第一データラインと前記第二データラインのうちの他の一つを、第二電圧ノードに結合するように設定される第二駆動ユニットと、を含み、
前記第一電圧ノードが設定されて、第一電圧レベルを伝え、前記第二電圧ノードが設定されて、前記第一電圧レベルより低い第二電圧レベルを伝えることを特徴とする抵抗ベースのランダムアクセスメモリ回路。 - 前記第一駆動ユニットは、
第一トランジスタと、
第二トランジスタと、
書き込みイネーブル信号の論理レベルに応じて、前記第一トランジスタと前記第二トランジスタを、一対の交差結合トランジスタとして設定するように設定された第一スイッチング回路と、を含み、
前記第二駆動ユニットは、
第三トランジスタと、
第四トランジスタと、
読み取りイネーブル信号の論理レベルに応じて、前記第三トランジスタと前記第四トランジスタを、一対の交差結合トランジスタとして設定するように設定された第二スイッチング回路と、
を含むことを特徴とする請求項1に記載の抵抗ベースのランダムアクセスメモリ回路。 - 前記第一スイッチング回路は、
前記書き込みイネーブル信号を伝えるように設定される第一ノードと、
前記第一トランジスタのゲートに結合される出力ノードと、前記第一ノードに結合される第一入力ノード、および、前記第二トランジスタのドレインに結合される第二入力ノード、を含む第一ORゲートと、
前記第二トランジスタのゲートに結合される出力ノードと、前記第一ノードに結合される第一入力ノード、および、前記第一トランジスタのドレインに結合される第二入力ノード、を含む第二ORゲートと、を含み、
前記第二スイッチング回路は、
前記読み取りイネーブル信号を伝えるように設定される第二ノード、および、
前記第三トランジスタのゲートに結合される出力ノードと、前記第二ノードに結合される第一入力ノード、および、前記第四トランジスタのドレインに結合される第二入力ノード を含む第三ORゲート、
を含むことを特徴とする請求項2に記載の抵抗ベースのランダムアクセスメモリ回路。 - 前記第一と第二トランジスタはp型トランジスタで、前記第三と第四トランジスタはn型トランジスタであることを特徴とする請求項2に記載の抵抗ベースのランダムアクセスメモリ回路。
- 前記第一駆動ユニットは、さらに、
前記第一データラインを、書き込みデータムに応じて、前記第一電圧ノードに結合するように設定された第五トランジスタ、および、
前記第二データラインを、書き込みデータムに応じて、前記第一電圧ノードに結合するように設定された第六トランジスタ、
を含むことを特徴とする請求項2に記載の抵抗ベースのランダムアクセスメモリ回路。 - 複数のメモリカラムモジュールを含む抵抗ベースのランダムアクセスメモリ回路であって、前記複数のメモリカラムモジュールの各々は、
第一端、第二端、および、Nノードを含む第一データラインであって、前記Nノードは前記第一データラインの前記第一端と前記第一データラインの前記第二端間で定義され、Nは整数で、且つ、2≦Nであることと、
第一端、第二端、および、Nノードを含む第二データラインであって、前記Nノードは前記第二データラインの前記第一端と前記第二データラインの前記第二端間で定義されることと、
N抵抗ベースメモリセルであって、このN抵抗ベースメモリセルの各々が、前記第一データラインの前記Nノードのうちの一つに接続される第一端、および、前記第一データラインの前記Nノードのうちの一つに対応する前記第二データラインの前記Nノードのうちの一つに接続される第二端を有することと、
前記第一データラインの前記第一端と前記第二データラインの前記第一端に直接接続される第一駆動ユニットと、
前記第一データラインの前記第二端と前記第二データラインの前記第二端に直接接続される第二駆動ユニットと、を含み、
前記第一駆動ユニットと前記第二駆動ユニットが設定されて、前記第一データラインのN個のノードのうちの、前記第一データラインの前記第一端からカウントした初めのXノード、および、前記第二データラインのN個のノードうちの、前記第二データラインの第二端からカウントした(N-X+1)ノードを通過する導電性パスを生成し、Xは整数、且つ、1≦X≦Nであることを特徴とする抵抗ベースのランダムアクセスメモリ回路。 - 前記第一駆動ユニットが設定されて、書き込みデータムに応じて、前記第一データラインと前記第二データラインのうちの一つを、第一電圧ノードに電気的に結合し、
前記第二駆動ユニットが設定されて、前記第一データラインと前記第二データラインのうちの他の一つを、第二電圧ノードに電気的に結合し、
前記第一電圧ノードが設定されて、第一電圧レベルを伝え、前記第二電圧ノードが設定されて、前記第一電圧レベルより低い第二電圧レベルを伝えることを特徴とする請求項6に記載の抵抗ベースのランダムアクセスメモリ回路。 - 前記第一駆動ユニットは、
第一トランジスタと、
第二トランジスタ、および、
前記第一トランジスタと前記第二トランジスタを、書き込みイネーブル信号の論理レベルに応じて一対の交差結合トランジスタとして設定するように設定された第一スイッチング回路、を含み、
前記第二駆動ユニットは、
第三トランジスタと、
第四トランジスタ、および、
前記第三トランジスタと前記第四トランジスタを、読み取りイネーブル信号の論理レベルに応じて一対の交差結合トランジスタとして設定するように設定された第二スイッチング回路、
を含むことを特徴とする請求項7に記載の抵抗ベースのランダムアクセスメモリ回路。 - 第一駆動ユニットを設定して、第一データラインの第一端と第一電圧ノードを結合し、第二データラインの第一端を、前記第一電圧ノードからデカップルする工程であって、前記第一駆動ユニットは、前記第一データラインの前記第一端と前記第二データラインの前記第一端に直接接続される工程と、
第二駆動ユニットを設定して、前記第一データラインの第二端を第二電圧ノードからデカップルし、前記第二データラインの第二端と前記第二電圧ノードを結合する工程であって、前記第二駆動ユニットは、前記第一データラインの前記第二端と前記第二データラインの前記第二端に直接接続される工程と、
ワードライン信号に応じて、抵抗ベースランダムアクセスメモリ回路の複数の抵抗ベースメモリセルのうちの一つにより、前記第一データラインと前記第二データライン間で、導電性パスを構築する工程であって、前記複数の抵抗ベースメモリセルが、前記第一データラインと前記第二データラインに沿って、カラムに配列し、前記複数の抵抗ベースメモリセルの各々が、前記第一データラインに結合される第一端と前記第二データラインに結合される第二端を有する工程と、
を含むことを特徴とする抵抗ベースのランダムアクセスメモリ回路の操作方法。 - 前記第一駆動ユニットを設定する前記工程は、
第一制御信号に応じて、前記第一駆動ユニットの第一トランジスタをオンにして、前記第一データラインの前記第一端を、前記第一電圧ノードに結合する工程と、
前記第一制御信号に補完的である論理レベルを有する第二制御信号に応じて、前記第一駆動ユニットの第二トランジスタをオフにし、前記第二データラインの前記第一端を前記第一電圧ノードからデカップルする工程と、を含み、
前記第二駆動ユニットを設定する前記工程は、前記第二データラインの論理レベルに応じて、前記第二駆動ユニットの第三トランジスタをオフにして、前記第一データラインの前記第二端を前記第二電圧ノードからデカップルする工程、および、
前記第一データラインの論理レベルに応じて、前記第二駆動ユニットの第四トランジスタをオンにして、前記第二データラインの前記第二端と前記第二電圧ノードを結合する工程、
を含むことを特徴とする請求項第9項に記載の抵抗ベースのランダムアクセスメモリ回路の操作方法。
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