RU2746237C1 - Method and system for reading the state of a magneto-resistive memory cell with stt-mram spin transfer - Google Patents

Method and system for reading the state of a magneto-resistive memory cell with stt-mram spin transfer Download PDF

Info

Publication number
RU2746237C1
RU2746237C1 RU2020121599A RU2020121599A RU2746237C1 RU 2746237 C1 RU2746237 C1 RU 2746237C1 RU 2020121599 A RU2020121599 A RU 2020121599A RU 2020121599 A RU2020121599 A RU 2020121599A RU 2746237 C1 RU2746237 C1 RU 2746237C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
signal
cell
reading
sign
keys
Prior art date
Application number
RU2020121599A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Васильевич Хвальковский
Денис Алексеевич Нефедов
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Крокус Наноэлектроника" (Ооо "Крокус Наноэлектроника")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Крокус Наноэлектроника" (Ооо "Крокус Наноэлектроника") filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Крокус Наноэлектроника" (Ооо "Крокус Наноэлектроника")
Priority to RU2020121599A priority Critical patent/RU2746237C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2746237C1 publication Critical patent/RU2746237C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C11/00Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/02Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements
    • G11C11/14Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements using thin-film elements
    • G11C11/15Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements using thin-film elements using multiple magnetic layers
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C11/00Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/56Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using storage elements with more than two stable states represented by steps, e.g. of voltage, current, phase, frequency
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C13/00Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00
    • G11C13/0002Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00 using resistive RAM [RRAM] elements
    • G11C13/0021Auxiliary circuits
    • G11C13/0033Disturbance prevention or evaluation; Refreshing of disturbed memory data
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C13/00Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00
    • G11C13/0002Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00 using resistive RAM [RRAM] elements
    • G11C13/0021Auxiliary circuits
    • G11C13/004Reading or sensing circuits or methods
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B61/00Magnetic memory devices, e.g. magnetoresistive RAM [MRAM] devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Mram Or Spin Memory Techniques (AREA)

Abstract

FIELD: computer technology.SUBSTANCE: method for reading the state of a magneto-resistive memory cell with STT-MRAM spin transfer consists in generating a Vrdreading signal during the Trdtime of reading the memory cell. The Vrdsignal voltage in a given time range T2falls periodically below the set value of the stabilization pulse Vlo, and in a given time range T1reaches a Vhivalue that is higher than the Vlovalue.EFFECT: reduced probability of reading perturbation.14 cl, 11 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY

[0001] Настоящее изобретение относится к области создания запоминающих устройств и взаимодействию с ними, в частности к способу и системе чтения состояния ячейки магниторезистивной памяти с переносом спина (STT-MRAM, англ. Spin-Transfer Torque RAM).[0001] The present invention relates to the field of creating and interacting with storage devices, in particular, to a method and system for reading the state of a cell in a spin transfer magnetoresistive memory (STT-MRAM).

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИLEVEL OF TECHNOLOGY

[0002] Для чтения состояния ячеек памяти STT-RAM прилагают небольшое напряжение и/или задают небольшой ток чтения через ячейку. При этом сравнивают значение полученного тока и/или падения напряжения на ячейке с опорным уровнем, устанавливая, таким образом, состояние ячейки «0» или «1». Аналогичным способом происходит запись или стирание ячейки, но с большим значением прилагаемого напряжения и/или тока. Вероятность переключения ячейки при напряжениях много меньших напряжения записи мала, но отлична от нуля и экспоненциально зависит от величины напряжения. Таким образом, существует конечная вероятность, что ячейка переключится при напряжении чтения. Это нежелательное событие называется «возмущение чтением» (англ. Read Disturb), вероятность соответствующего события при однократном чтении называется вероятностью возмущения чтением (Read Disturb Rate). Для функционирования памяти необходимо уменьшить вероятность возмущения чтением до 10-24 или, при применении схем коррекции ошибок, до 10-12. В реальных структурах, однако она может принимать большие значения (A.V. Khvalkovskiy et al., J. Phys. D: Appl. Phys. 46 (2013) 074001).[0002] A small voltage is applied and / or a small read current through the cell is applied to read the state of the STT-RAM memory cells. In this case, the value of the obtained current and / or voltage drop across the cell is compared with the reference level, thus establishing the state of the cell "0" or "1". Writing or erasing a cell occurs in a similar way, but with a large value of the applied voltage and / or current. The probability of cell switching at voltages much lower than the write voltage is small, but nonzero and exponentially depends on the voltage. Thus, there is a finite probability that the cell will switch on read voltage. This unwanted event is called Read Disturb, and the probability of the corresponding event in a single reading is called the Read Disturb Rate. For the memory to function, it is necessary to reduce the probability of disturbance by reading to 10 -24 or, when using error correction schemes, to 10 -12 . In real structures, however, it can take on large values (AV Khvalkovskiy et al., J. Phys. D: Appl. Phys. 46 (2013) 074001).

[0003] Из патента US 8107280 (Qualcomm Inc, 31.01.2012) известен классический подход к построению схем считывания состояния ячеек хранения. В данной схеме считывания присутствует усилитель считывания и блок опорного сигнала. При считывании через MTJ (магнитный туннельный переход) ячейки памяти задается ток смещения i_rd. К примеру, при номинальных состояниях высокого и низкого уровней сопротивления 1 кОм и 3 кОм может быть необходимо задать ток i_rd около 100 мкА для достижения напряжений 100 и 300 мВ, необходимые для стабильного усиления до логических уровней усилителем считывания. Для многих ячеек такие значения приложенных напряжений и токов приводят к высокому значению вероятности возмущения чтением в 10-5-10-3, для коррекции которой может потребоваться занимающая значительные ресурсы памяти и логики схема коррекции ошибки. Это обуславливает необходимость создания новых схем и приемов считывания ячеек памяти таким образом, чтобы не приводить к переключению состояния ячейки памяти.[0003] From the patent US 8107280 (Qualcomm Inc, 01/31/2012) a classical approach to constructing circuits for reading the state of storage cells is known. In this readout circuit, there is a readout amplifier and a reference signal unit. When reading through the MTJ (magnetic tunnel junction) of the memory cell, the bias current i_rd is set. For example, with nominal high and low resistance levels of 1 kΩ and 3 kΩ, it may be necessary to set the i_rd current to about 100 μA to achieve the 100 and 300 mV voltages required for stable gain to logic levels by the sense amplifier. For many cells, these applied voltages and currents result in a high reading disturbance probability of 10 -5 -10 -3 , which may require a memory and logic-intensive error correction circuit to correct. This necessitates the creation of new circuits and methods of reading memory cells in such a way as not to lead to switching the state of the memory cell.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDISCLOSURE OF THE INVENTION

[0004] Для решения вышеуказанной технической проблемы предлагается принцип схемы считывания ячеек памяти, который базируется на нескольких факторах, изложенных ниже.[0004] To solve the above technical problem, the principle of a memory cell reading circuit is proposed, which is based on several factors set forth below.

[0005] Во-первых, для магнитной ячейки памяти STT-MRAM существует так называемое время термической релаксации намагниченности t0 - характерное время, за которое магнитное состояние ячейки возвращается к равновесному состоянию при возмущении. Оно составляет, в зависимости от параметров материала, от долей до единиц наносекунды (A.V. Khvalkovskiy et al., J. Phys. D: Appl. Phys. 46 (2013) 074001). При длительности напряжения чтения через ячейку trd значительно превышающим t0 (как правило, больше чем 10t0), вероятность возмущения чтением линейно зависит от времени trd; например при некоторых параметрах ячейки, при уменьшении trd с 60 нс до 50 нс вероятность возмущения чтением может упасть в 1.2 раза. Этот режим называется «чтением в термо-активированном режиме». Однако если время чтения заметно меньше 10t0, то вероятность возмущения чтением экспоненциально зависит от времени trd; например, при некоторых параметрах ячейки, при уменьшении trd с 6 нс до 5 нс вероятность возмущения чтением может упасть больше чем в 10 раз. Этот режим называется «чтением в прецессионном режиме». Таким образом, для минимизации вероятности переключения ячейки желательно прикладывать как можно более короткий импульс считывания, чтобы чтение происходило в прецессионном режиме.[0005] First, for the magnetic memory cell STT-MRAM, there is a so-called thermal relaxation time of magnetization t 0 - the characteristic time during which the magnetic state of the cell returns to the equilibrium state when disturbed. It is, depending on the parameters of the material, from fractions to units of a nanosecond (AV Khvalkovskiy et al., J. Phys. D: Appl. Phys. 46 (2013) 074001). When the duration of the read voltage through the cell t rd is significantly greater than t 0 (as a rule, more than 10t 0 ), the probability of perturbation by reading linearly depends on the time t rd ; For example, for some cell parameters, when t rd decreases from 60 ns to 50 ns, the probability of perturbation by reading can drop by a factor of 1.2. This mode is called “thermally activated reading”. However, if the reading time is noticeably less than 10t 0 , then the probability of perturbation by reading exponentially depends on the time t rd ; For example, for some cell parameters, when t rd decreases from 6 ns to 5 ns, the probability of perturbation by reading can fall by more than 10 times. This mode is called "precessional reading". Thus, to minimize the likelihood of cell switching, it is desirable to apply as short a read pulse as possible so that reading occurs in a precessional mode.

[0006] С другой стороны, для увеличения отношения сигнал-шум и надежного определения состояний high (логической единицы) - low (логического нуля) необходимо, приложить как можно более длинный импульс чтения через MTJ ячейки. В противном случае шумы схемы чтения могут привести к неправильному определению логических состояний ячейки high-low (ошибка схемы).[0006] On the other hand, in order to increase the signal-to-noise ratio and reliably determine the states high (logical one) - low (logical zero), it is necessary to apply as long as possible a read pulse through the MTJ cells. Otherwise, noise in the read circuit can lead to incorrect determination of the logic states of the high-low cell (circuit error).

[0007] Наконец, для каждого логического состояния ячейки, только импульс одной полярности будет приводить к возмущению чтением, а импульс противоположной полярности, наоборот, стабилизирует состояние ячейки.[0007] Finally, for each logical state of the cell, only a pulse of one polarity will result in a read disturbance, while a pulse of the opposite polarity, conversely, stabilizes the state of the cell.

[0008] В данном изобретении предлагается подход, который, в наиболее полной реализации, использует преимущества всех трех указанных выше технологических особенностей.[0008] The present invention proposes an approach that, in its most complete implementation, takes advantage of all three of the above technological features.

[0009] Для этого, в качестве одного решения, предлагается разбить операцию чтения полной длительностью trd на несколько последовательных импульсов, для каждого из которых происходит чтение в прецессионном режиме с последующим коротким импульсом релаксации (в течении которого, на ячейку подается либо нулевое, либо заметно меньшее чем при чтении значение напряжения).[0009] For this, as one solution, it is proposed to split the read operation with the total duration t rd into several successive pulses, for each of which there is a read in the precessional mode followed by a short relaxation pulse (during which, either zero or the voltage value is noticeably lower than when reading).

[0010] В качестве развития этого решения, предлагается в качестве импульсов релаксации подавать импульсы с противоположной амплитудой сигнала, при этом интегрировать полученные падения напряжения, учитывая знак прикладываемого воздействия.[0010] As a development of this solution, it is proposed to supply pulses with the opposite signal amplitude as relaxation pulses, while integrating the resulting voltage drops, taking into account the sign of the applied action.

[0011] Достигаемый при реализации заявленного изобретения технический результат заключается в значительном уменьшении вероятности возмущения чтением и, таким образом, повышении надежности определения состояний ячеек памяти STT-MRAM, за счет того, что в каждый момент времени на ячейку действует либо импульс чтения с очень малой вероятностью возмущения чтением («чтение в прецессионном» режиме), либо импульс, стабилизирующий исходное магнитное состояние.[0011] The technical result achieved by the implementation of the claimed invention is to significantly reduce the probability of disturbance by reading and, thus, to increase the reliability of determining the states of STT-MRAM memory cells, due to the fact that at each moment of time, either a read pulse with a very small the probability of disturbance by reading ("reading in precessional" mode), or an impulse that stabilizes the initial magnetic state.

[0012] Заявленный результат достигается за счет способа чтения состояния ячейки магниторезистивной памяти с переносом спина STT-MRAM, заключающийся в генерировании сигнала считывания Vrd во время Trd считывания ячейки памяти, причем напряжение сигнала Vrd периодически опускается ниже заданного значения стабилизационного импульса Vlo в заданном временном диапазоне Т2, и выше Vlo, достигая значения Vhi в заданном временном диапазоне T1.[0012] The claimed result is achieved due to the method of reading the state of the magnetoresistive memory cell with the spin transfer STT-MRAM, which consists in generating a read signal V rd during T rd reading the memory cell, and the signal voltage V rd periodically falls below the set value of the stabilization pulse V lo in a given time range T 2 , and above V lo , reaching a value of V hi in a given time range T 1 .

[0013] В одном из частных примеров реализации способа, уровень сигнала Vlo отличается от уровня Vhi по меньшей мере в 1,25 раза.[0013] In one of the particular examples of the implementation of the method, the signal level V lo differs from the level V hi at least 1.25 times.

[0014] В другом частном примере реализации способа Vlo является нулевым сигналом.[0014] In another particular embodiment of the method, V lo is a null signal.

[0015] В другом частном примере реализации способа длительность времени нахождения сигнала считывания Vrd ниже значения стабилизационного импульса Vlo приблизительно равно времени термической релаксации Т0.[0015] In another particular example of the implementation of the method, the duration of the residence time of the readout signal V rd below the value of the stabilization pulse V lo is approximately equal to the thermal relaxation time T 0 .

[0016] В другом частном примере реализации способа T1 составляет от 0.1 нс до 20 нс.[0016] In another particular embodiment of the method, T 1 ranges from 0.1 ns to 20 ns.

[0017] В другом частном примере реализации способа Т2 составляет от 0.3 нс до 10 нс.[0017] In another particular example of the implementation of the method, T 2 ranges from 0.3 ns to 10 ns.

[0018] В другом частном примере реализации способа уровень сигнала Vlo имеет противоположный знак от знака Vhi и отличается по амплитуде.[0018] In another particular example of the implementation of the method, the signal level V lo has the opposite sign from the sign of V hi and differs in amplitude.

[0019] Заявленное изобретение также осуществляется с помощью системы чтения состояния ячейки магниторезистивной памяти с переносом спина STT-MRAM, при этом система содержит:[0019] The claimed invention is also implemented using a system for reading the state of a cell of a spin transfer magnetoresistive memory STT-MRAM, the system comprising:

- считываемую ячейку памяти, соединенную с первым и вторым ключами, обеспечивающих переключение знака воздействия на считываемую ячейку;- readable memory cell connected to the first and second keys, providing switching of the sign of action on the readable cell;

- генератор сигнала управления знаком воздействия на считываемую ячейку, обеспечивающий формирование управляющих сигналов, определяющих период чтения ячейки памяти с изменяющимся знаком воздействия;- generator of control signal by the sign of influence on the read cell, providing the formation of control signals that determine the period of reading the memory cell with a changing sign of the influence;

- источник напряжения, соединенный с первым ключом;- a voltage source connected to the first switch;

- интегратор, соединенный со вторым ключом;- an integrator connected to the second key;

- источник опорного напряжения, обеспечивающий формирование напряжения считывания;- a source of reference voltage, providing the formation of the readout voltage;

- компаратор, обеспечивающий сравнение напряжения, накопленного на интеграторе, с напряжением источника опорного напряжения;- a comparator that compares the voltage accumulated on the integrator with the voltage of the reference voltage source;

причемmoreover

- генератор сигнала управления знаком воздействия на считываемую ячейку обеспечивает формирование управляющих сигналов, формирующих период чтения ячейки памяти с изменяющимся знаком воздействия за счет переключения первого и второго ключей по сигналу тока воздействия на ячейку памяти.- the generator of the control signal by the sign of the influence on the read cell provides the formation of control signals that form the period of reading the memory cell with the changing sign of the influence due to the switching of the first and second keys on the signal of the current acting on the memory cell.

[0020] В одном из частных примеров реализации система дополнительно содержит шунтирующий ключ, обеспечивающий перевод состояние верхнего контакта ячейки в нулевой уровень.[0020] In one particular implementation example, the system further comprises a shunt key that provides the transfer of the state of the upper contact of the cell to the zero level.

[0021] В другом частном примере реализации системы источник опорного напряжения содержит группу ключей, обеспечивающих переключение знака воздействия на считываемую ячейку, и ячейки памяти формирующие набор сопротивлений с предопределенными состояниями.[0021] In another particular example of the implementation of the system, the reference voltage source contains a group of keys that ensure switching the sign of the action on the read cell, and memory cells forming a set of resistances with predetermined states.

[0022] Заявленное изобретение также осуществляется с помощью еще одного варианта системы чтения состояния ячейки магниторезистивной памяти с переносом спина STT-MRAM, при этом система содержит:[0022] The claimed invention is also carried out using another version of the system for reading the state of the cell of the magnetoresistive memory with spin transfer STT-MRAM, wherein the system comprises:

- считываемую ячейку памяти, соединенную с первой и второй группой ключей, обеспечивающих переключение знака воздействия на считываемую ячейку;- readable memory cell connected to the first and second group of keys, providing switching of the sign of action on the readout cell;

- генератор сигнала управления знаком воздействия на считываемую ячейку, обеспечивающий формирование управляющих сигналов, определяющих период чтения ячейки памяти с изменяющимся знаком воздействия;- generator of control signal by the sign of influence on the read cell, providing the formation of control signals that determine the period of reading the memory cell with a changing sign of the influence;

- источник напряжения, соединенный с первой группой ключей;- a voltage source connected to the first group of switches;

- интегратор, соединенный со второй группой ключей;- an integrator connected to the second group of keys;

- источник опорного напряжения, обеспечивающий формирование напряжения считывания;- a source of reference voltage, providing the formation of the readout voltage;

- компаратор, обеспечивающий сравнение напряжения, накопленного на интеграторе, с напряжением источника опорного напряжения;- a comparator that compares the voltage accumulated on the integrator with the voltage of the reference voltage source;

причемmoreover

- генератор сигнала управления знаком воздействия на считываемую ячейку обеспечивает формирование управляющих сигналов, формирующих период чтения ячейки памяти с изменяющимся знаком воздействия за счет переключения первой и второй группы ключей по сигналу тока воздействия на ячейку памяти.- the generator of the control signal by the sign of the influence on the read cell provides the formation of control signals that form the period of reading the memory cell with a changing sign of the influence due to the switching of the first and second groups of keys on the signal of the current acting on the memory cell.

[0023] В одном из частных примеров реализации системы каждая группа ключей содержит четыре ключа.[0023] In one particular example of the system implementation, each key group contains four keys.

[0024] В другом частном примере реализации системы в каждой из группы ключей одна пара ключей замыкается по высокому состоянию управляющего сигнала, а вторая пара - по низкому.[0024] In another particular example of the implementation of the system, in each of the group of keys, one pair of keys closes on the high state of the control signal, and the second pair - on the low.

[0025] В другом частном примере реализации системы источник опорного напряжения содержит две группы ключей, обеспечивающих переключение знака воздействия на считываемую ячейку, и ячейки памяти, формирующие набор сопротивлений с предопределенными состояниями.[0025] In another particular example of the implementation of the system, the reference voltage source contains two groups of keys providing switching of the sign of the action on the read cell, and memory cells forming a set of resistances with predetermined states.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS

[0026] Фиг. 1А иллюстрирует известную из уровня техники диаграмму сигнала чтения.[0026] FIG. 1A illustrates a prior art read signal diagram.

[0027] Фиг. 1В иллюстрирует диаграммы сигналов чтения согласно заявленному изобретению.[0027] FIG. 1B illustrates diagrams of read signals in accordance with the claimed invention.

[0028] Фиг. 2 иллюстрирует заявленную схему считывания ячеек памяти.[0028] FIG. 2 illustrates the claimed scheme for reading memory cells.

[0029] Фиг. 3 иллюстрирует схему считывания с шунтирующим ключом.[0029] FIG. 3 illustrates a bypass key readout circuit.

[0030] Фиг. 4 иллюстрирует схему считывания с импульсами релаксации противоположного знака относительно импульсов чтения.[0030] FIG. 4 illustrates a readout circuit with relaxation pulses of opposite sign relative to the read pulses.

[0031] Фиг. 5 - Фиг. 6 иллюстрируют диаграммы сигналов управления схемой считывания.[0031] FIG. 5 to FIG. 6 illustrate diagrams of readout circuit control signals.

[0032] Фиг. 7 иллюстрирует схему источника опорного напряжения для схемы считывания.[0032] FIG. 7 illustrates a circuit for a voltage reference for a readout circuit.

[0033] Фиг. 8 иллюстрирует схему источника опорного напряжения для схемы считывания с импульсами релаксации противоположной амплитуды.[0033] FIG. 8 illustrates a voltage reference circuit for a readout circuit with opposite amplitude relaxation pulses.

[0034] Фиг. 9 иллюстрирует схему интегратора.[0034] FIG. 9 illustrates an integrator circuit.

[0035] Фиг. 10 иллюстрирует диаграммы сигналов на выходах интеграторов схемы чтения и источника опорного напряжения.[0035] FIG. 10 illustrates the signal diagrams at the outputs of the integrators of the reading circuit and the voltage reference.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯCARRYING OUT THE INVENTION

[0036] На Фиг. 1А - Фиг. 1В представлены примеры диаграмм сигналов чтения Vrd. В существующем подходе, известном из уровня техники, представленным на Фиг. 1А, используется непрерывный уровень сигнала S1, равный некоторому постоянному значению Vhi в течении всей длительности операции чтения trd.[0036] FIG. 1A - FIG. 1B shows examples of V rd read signal diagrams. In the current prior art approach shown in FIG. 1A, a continuous signal level S1 is used, equal to some constant value of V hi during the entire duration of the read operation t rd .

[0037] При реализации заявленного изобретения, отображенного на Фиг. 1В, предлагается для сигнала считывания S2 в течение времени считывания состояния ячейки trd, варьировать форму сигнала считывания таким образом, чтобы:[0037] When implementing the claimed invention depicted in FIG. 1B, it is proposed for the readout signal S2 during the readout time of the cell state t rd to vary the readout signal shape in such a way that:

- периодически уровень сигнала Vrd опускался бы ниже некоторого уровня Vlo («стабилизационный импульс»);- periodically, the signal level V rd would fall below a certain level V lo ("stabilization pulse");

- при этом уровень сигнала Vlo стабилизационного импульса являлся бы меньшим, чем уровень сигнала при импульсе чтения Vhi, по крайней мере в 1.25 раз, а иногда и значительно больше (в 2 раза или больше), или же примерно равнялся бы нулевому сигналу;- in this case, the signal level V lo of the stabilization pulse would be less than the signal level with the reading pulse V hi , at least 1.25 times, and sometimes much more (2 times or more), or approximately equal to the zero signal;

- длительность импульса чтения tl, в течении которого уровень сигнала чтения достигает уровня сигнала чтения Vhi (выше уровня Vlo), было бы значительно меньше времени 10t0, так, чтобы внутри этого интервала чтение происходило бы в «прецессионном режиме»;- the duration of the read pulse t l , during which the level of the read signal reaches the level of the read signal V hi (above the level V lo ), would be much less than the time 10t 0 , so that within this interval the reading would take place in the "precessional mode";

- при этом длительность стабилизационного импульса t2, в течении которого сигнал чтения находится ниже уровня Vlo, было бы порядка времени термической релаксации t0, с тем, чтобы намагниченность успела бы релаксировать до состояния, близкого к равновесному.- in this case, the duration of the stabilization pulse t 2 , during which the reading signal is below the level V lo , would be of the order of the thermal relaxation time t 0 , so that the magnetization would have time to relax to a state close to equilibrium.

[0038] Для большинства материалов, длительность импульса чтения t1 может находиться в диапазоне от 0.5 нс до 10 нс, при этом в некоторых приложениях он может находится в диапазоне от 0.1 нс до 20 нс. При этом чем меньше t1, тем больше выигрыш от применения данной схемы, однако, тем более сложная ее реализация.[0038] For most materials, the t 1 read pulse width can range from 0.5 ns to 10 ns, while in some applications it can range from 0.1 ns to 20 ns. In this case, the smaller t 1 , the greater the gain from the application of this scheme, however, the more complex its implementation.

[0039] Длительность стабилизационного импульса t2 для большинства материалов должна быть порядка 1-3 нс, при этом в некоторых системах она может варьироваться в диапазоне от 0.3 нс до 10 нс. При этом для слишком коротких стабилизирующих импульсов может не наступить эффект стабилизации магнитного состояния ячейки и упадет эффективность схемы (намагниченность не успевает релаксировать к равновесному значению), а для слишком больших значениях t2 увеличивается шум схемы при фиксированном полном времени операции trd, т.о. также падает ее эффективность.[0039] The duration of the stabilization pulse t 2 for most materials should be on the order of 1-3 ns, while in some systems it can vary from 0.3 ns to 10 ns. In this case, for too short stabilizing pulses, the effect of stabilizing the magnetic state of the cell may not occur and the efficiency of the circuit will decrease (the magnetization does not have time to relax to the equilibrium value), and for too large values of t 2 , the circuit noise increases at a fixed total operation time t rd , i.e. ... its effectiveness also decreases.

[0040] В качестве одной из реализаций заявленного изобретения - сигнал S3, уровень сигнала Vlo в стабилизирующем импульсе может иметь знак, противоположный Vhi, а по модулю он не превышает Vhi более чем в 1.25 раз, при этом данный сигнал через ячейку интегрируется, учитывая знак прикладываемого воздействия. Таким образом, ток, текущий в течении стабилизационного импульса, дает такой же вклад в сигнал компаратора, как и ток в течении импульса чтения, как это описывается подробнее ниже.[0040] As one of the implementations of the claimed invention - signal S3, the signal level V lo in the stabilizing pulse can have a sign opposite to V hi , and in absolute value it does not exceed V hi by more than 1.25 times, while this signal is integrated through the cell , taking into account the sign of the applied impact. Thus, the current flowing during the stabilization pulse makes the same contribution to the comparator signal as the current flowing during the reading pulse, as described in more detail below.

[0041] Нужно отметить, что полное время считывания trd для сигналов S1, S2, S3 в общем случае разное. Также, в общем случае, значения Vhi и Vlo тоже могут быть разные для сигналов типа S1, S2, S3.[0041] It should be noted that the total readout time t rd for signals S1, S2, S3 is generally different. Also, in the general case, the values of V hi and V lo can also be different for signals such as S1, S2, S3.

[0042] На Фиг. 2 представлен пример реализации схемы считывания (10) ячейки памяти (110). Источник напряжения/тока считывания (104) используется для формирования напряжения считывания на ячейке (110). Генератор (103) сигнала управления знаком воздействия на считываемую ячейку (110) обеспечивает формирование управляющих сигналов, определяющих период чтения ячейки памяти (110) с изменяющимся знаком воздействия, за счет подключения к источнику напряжения/тока считывания (104). Источник напряжения/тока считывания (104) соединен по одному своему входу с ключом К1 (1011). Второй ключ К2 (1021) присоединен к одному входу интегратора (105). Источник (104) по второму выходу подключен к второму входу интегратора (105) без использования ключей. Компаратор (107) обеспечивает сравнение напряжения, накопленного на интеграторе (105), с напряжением источника опорного напряжения (106). Состояние ячейки (110) определяется фактом превышения накопленного уровня напряжения на входе «+» компаратора (107) над уровнем опорного сигнала на его входе «-».[0042] FIG. 2 shows an example of the implementation of the reading circuit (10) of the memory cell (110). The read voltage / current source (104) is used to generate the read voltage on the cell (110). The generator (103) of the signal for controlling the sign of the action on the read cell (110) provides the formation of control signals that determine the reading period of the memory cell (110) with a changing sign of the action, due to the connection to the readout voltage / current source (104). The readout voltage / current source (104) is connected through one of its inputs to the key K1 (1011). The second key K2 (1021) is connected to one input of the integrator (105). The source (104) through the second output is connected to the second input of the integrator (105) without the use of switches. A comparator (107) compares the voltage stored on the integrator (105) with the voltage of the reference voltage source (106). The state of the cell (110) is determined by the fact that the accumulated voltage level at the input "+" of the comparator (107) exceeds the level of the reference signal at its input "-".

[0043] На Фиг. 3 представлен вариант реализации схемы считывания (11) с шунтирующим ключом К3 (1031). Ключ К3 замыкается в момент размыкания ключей К1 (1011) и К2 (1021), таким образом переводя состояние верхнего контакта ячейки в нулевой уровень.[0043] FIG. 3 shows an embodiment of the reading circuit (11) with a bypass key K3 (1031). Key K3 closes at the moment of opening keys K1 (1011) and K2 (1021), thus transferring the state of the upper contact of the cell to the zero level.

[0044] На Фиг. 4 представлен вариант схемы (12) считывания ячейки памяти (110), реализующая сигнал S3 с импульсами релаксации противоположного знака относительно импульсов чтения. В отличии от схем (10) и (11), сигнал генератора управления знаком воздействия (103) переключает группы ключей «Ключи 1» (1071) и «Ключи 2» (1081). Ключи К1 и К3 в каждой из групп Ключей (1071) и (1081) замыкаются по высокому состоянию управляющего сигнала, К2 и К4 - по низкому. Группа ключей «Ключи 2» (1081) соединена с интегратором (105). Группа ключей «Ключи 2» (1081) необходима для того, чтобы на интегратор (105) поступал сигнал положительного знака.[0044] FIG. 4 shows a variant of the circuit (12) for reading the memory cell (110), which implements the signal S3 with relaxation pulses of the opposite sign relative to the reading pulses. Unlike schemes (10) and (11), the signal of the generator for controlling the action sign (103) switches the groups of keys "Keys 1" (1071) and "Keys 2" (1081). Keys K1 and K3 in each of the groups of Keys (1071) and (1081) are closed by a high state of the control signal, K2 and K4 - by a low one. The group of keys "Keys 2" (1081) is connected to the integrator (105). The group of keys "Keys 2" (1081) is necessary in order for the integrator (105) to receive a signal of a positive sign.

[0045] Компаратор (107) обеспечивает сравнение напряжения, накопленного на интеграторе (105), с напряжением источника опорного напряжения (116). Состояние ячейки (110) определяется фактом превышения накопленного уровня напряжения на входе «+» компаратора (107) над уровнем опорного сигнала на его входе «-».[0045] The comparator (107) compares the voltage stored across the integrator (105) with the voltage of the reference voltage source (116). The state of the cell (110) is determined by the fact that the accumulated voltage level at the input "+" of the comparator (107) exceeds the level of the reference signal at its input "-".

[0046] На Фиг. 5 представлены формы управляющих сигналов, а на Фиг. 6 - результирующие формы сигнала воздействия на ячейку (110). Сигнал (201) задает полную длительность изменяющегося воздействия (203/204) на ячейку (110), таким образом, он определяет период чтения (trd). Генератор (103) формирует сигнал (202). Сигнал (202) управляет ключами К1, К2 в схеме (10) (Фиг. 2) и другими представленными схемами ключей, задавая импульсы чтения (t1) и релаксации (t2) на ячейку памяти (110). Сигналы (203) и (204) являются примерами результирующей формы воздействия на считываемую ячейку (110). Отличием сигнала (203) от сигнала (204) является переход сигнала (203) в отрицательную область напряжений, тогда как сигнал (204) имеет существенно отличные от нуля значения только одного знака (положительные для сигнала (204), изображенного на Фиг. 6).[0046] FIG. 5 shows the waveforms of the control signals, and FIG. 6 - the resulting waveforms of the impact on the cell (110). Signal (201) sets the total duration of the changing action (203/204) on the cell (110), thus, it determines the reading period (t rd ). The generator (103) generates a signal (202). The signal (202) controls the keys K1, K2 in the circuit (10) (Fig. 2) and other presented key schemes, setting the read (t 1 ) and relaxation (t 2 ) pulses to the memory cell (110). Signals (203) and (204) are examples of the resulting effect on the read cell (110). The difference between signal (203) and signal (204) is the transition of signal (203) to the negative voltage region, while signal (204) has significantly different from zero values of only one sign (positive for signal (204) shown in Fig. 6) ...

[0047] На Фиг. 7 приведена схема источника опорного напряжения (106). Источник (106) построен на аналогичном принципе воздействия на считываемые ячейки памяти (110). В представленном на Фиг. 7 примере в состав источника опорного напряжения (106) входит четыре ячейки (1064) с предопределенным состоянием «1» и «0». За счет последовательно-параллельного подключения общее сопротивление группы ячеек составляет:[0047] FIG. 7 shows a diagram of a reference voltage source (106). The source (106) is built on a similar principle of influencing the readable memory cells (110). In the embodiment shown in FIG. In the 7th example, the voltage reference (106) includes four cells (1064) with a predetermined state "1" and "0". Due to the series-parallel connection, the total resistance of the group of cells is:

Figure 00000001
Figure 00000001

Однако необходимо отметить, что количество ячеек может быть и другим, при условии сохранения их количества кратного двум, например, 2, 4, 8, 10, 20 и т.п. Ячейки необходимы для формирования набора сопротивлений с предопределенными состояниями.However, it should be noted that the number of cells can be different, provided that their number is a multiple of two, for example, 2, 4, 8, 10, 20, etc. Cells are required to form a set of resistances with predefined states.

[0048] В состав источника опорного напряжения (106) входит интегратор (1065) (аналогичный интегратору (105)), сигнал на выходе которого возрастает за время считывания одновременно с сигналом на выходе интегратора (105) схемы считывания (100). Ключи (10621) и (10631) схемы источника опорного напряжения на Фиг. 6 работают аналогичным образом ключам (1011) и (1021), представленным в схемах (10) и (11) (Фиг. 2 и Фиг. 3).[0048] The reference voltage source (106) includes an integrator (1065) (similar to the integrator (105)), the output of which increases during the readout simultaneously with the signal at the output of the integrator (105) of the readout circuit (100). The switches (10621) and (10631) of the voltage reference circuit in FIG. 6 operate in a similar way to keys (1011) and (1021) shown in schemes (10) and (11) (Fig. 2 and Fig. 3).

[0049] На Фиг. 8 представлена схема источника опорного напряжения (116), содержащего группы ключей (1062) и (1063), которые работают аналогично группам ключей (1071), (1081) схемы источника опорного напряжения в схеме (12) (Фиг. 4). Также как и для источника опорного напряжения (106), источник (116) содержит ячейки памяти, формирующие набор сопротивлений с предопределенными состояниями.[0049] FIG. 8 shows a diagram of a reference voltage source (116) containing groups of switches (1062) and (1063), which operate similarly to the groups of switches (1071), (1081) of the reference voltage source circuit in circuit (12) (Fig. 4). As well as for the reference voltage source (106), the source (116) contains memory cells that form a set of resistances with predetermined states.

[0050] На Фиг. 9 представлена типовая схема интегратора, в частности интеграторов схемы считывания (105) и интегратора источника опорного напряжения (1065). В состав интегратора входит операционный усилитель (ОУ), резистор R, конденсатор С и ключи для сброса состояния в режиме ожидания. Скорость нарастания напряжения на выходе интегратора определяется значением сопротивления, конденсатора и величиной входного сигнала.[0050] FIG. 9 shows a typical circuit of an integrator, in particular integrators of a readout circuit (105) and a reference voltage source integrator (1065). The integrator includes an operational amplifier (op-amp), resistor R, capacitor C, and switches for resetting the standby state. The rate of rise of the voltage at the output of the integrator is determined by the value of the resistance, the capacitor and the magnitude of the input signal.

[0051] На Фиг. 10 приведена временная диаграмма сигналов на выходе интеграторов схемы считывания (105) и интегратора схемы источника опорных напряжений (1065). В начале периода считывания с интеграторов (105), (1065) снимается сигнал сброса, и напряжение на выходе интеграторов начинает возрастать монотонно со временем и пропорционально входному сигналу. Сигнал на выходе источника опорного напряжения пропорционален усредненному значению сопротивлений ячеек (1064) в состоянии «1» и «0», поэтому весь период чтения значение напряжение на выходе источника опорного напряжения (106) отстоит на одинаковую величину от сигнала схемы считывания (100) независимо от состояния считываемой ячейки (110). По окончании периода считывания на компаратор (107) схемы считывания (100) подается стробирующий сигнал управления. По стробирующему сигналу управления компаратор (107) усиливает разность входных сигналов до логических состояний «1» и «0».[0051] FIG. 10 shows a timing diagram of the signals at the output of the readout circuit integrators (105) and the reference voltage source circuit integrator (1065). At the beginning of the readout period, the reset signal is removed from the integrators (105), (1065), and the voltage at the output of the integrators begins to increase monotonically with time and in proportion to the input signal. The signal at the output of the reference voltage source is proportional to the averaged value of the resistances of the cells (1064) in the state "1" and "0", therefore, for the entire reading period, the value of the voltage at the output of the reference voltage source (106) is the same value from the signal of the readout circuit (100) independently from the state of the read cell (110). At the end of the sampling period, a strobe control signal is applied to the comparator (107) of the readout circuit (100). According to the strobe control signal, the comparator (107) amplifies the difference of the input signals to the logical states "1" and "0".

[0052] Представленное описание заявленного решения раскрывает лишь предпочтительные примеры его реализации и не должно трактоваться как ограничивающее иные, частные примеры его осуществления, не выходящие за рамки объема правовой охраны, которые являются очевидными для специалиста соответствующей области техники.[0052] The presented description of the claimed solution discloses only preferred examples of its implementation and should not be construed as limiting other, particular examples of its implementation, not going beyond the scope of legal protection, which are obvious to a specialist in the relevant field of technology.

Claims (30)

1. Способ чтения состояния ячейки магниторезистивной памяти с переносом спина STT-MRAM, заключающийся в генерировании сигнала считывания Vrd во время Trd считывания ячейки памяти, причем напряжение сигнала Vrd в заданном временном диапазоне T2 периодически опускается ниже заданного значения стабилизационного импульса Vlo, и в заданном временном диапазоне T1 достигает значения Vhi, которое является выше значения Vlo.1. A method for reading the state of a spin transfer magnetoresistive memory cell STT-MRAM, which consists in generating a read signal V rd during T rd reading a memory cell, and the signal voltage V rd in a given time range T 2 periodically falls below a predetermined stabilization pulse value V lo , and in the predetermined time range, T 1 reaches a V hi value that is higher than V lo . 2. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что уровень сигнала Vlo отличается от уровня Vhi по меньшей мере в 1,25 раза.2. The method according to claim 1, characterized in that the signal level V lo differs from the level V hi by at least 1.25 times. 3. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что Vlo является нулевым сигналом.3. The method according to claim 1, characterized in that V lo is a zero signal. 4. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что длительность времени нахождения сигнала считывания Vrd ниже значения стабилизационного импульса Vlo приблизительно равно времени термической релаксации T0.4. The method according to claim 1, characterized in that the duration of the residence time of the readout signal V rd below the value of the stabilization pulse V lo is approximately equal to the thermal relaxation time T 0 . 5. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что T1 составляет от 0.1 нс до 20 нс.5. The method according to claim 1, characterized in that T1 is from 0.1 ns to 20 ns. 6. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что T2 составляет от 0.3 нс до 10 нс.6. The method according to claim 1, characterized in that T2 is between 0.3 ns and 10 ns. 7. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что уровень сигнала Vlo имеет противоположный знак от знака Vhi и отличается по амплитуде.7. The method according to claim 1, characterized in that the signal level V lo has the opposite sign from the sign of V hi and differs in amplitude. 8. Система чтения состояния ячейки магниторезистивной памяти с переносом спина STT-MRAM, содержащая8. The system for reading the state of a cell of magnetoresistive memory with spin transfer STT-MRAM, containing − считываемую ячейку памяти, соединенную с первым и вторым ключами, обеспечивающими переключение знака воздействия на считываемую ячейку;- readable memory cell connected to the first and second keys, providing switching of the sign of influence on the readable cell; − генератор сигнала управления знаком воздействия на считываемую ячейку, обеспечивающий формирование управляющих сигналов, определяющих период чтения ячейки памяти с изменяющимся знаком воздействия;- generator of control signal by the sign of influence on the read cell, providing the formation of control signals that determine the period of reading the memory cell with a changing sign of the influence; − источник напряжения, соединенный с первым ключом;- a voltage source connected to the first switch; − интегратор, соединенный со вторым ключом;- an integrator connected to the second key; − источник опорного напряжения, обеспечивающий формирование напряжения считывания;- a source of reference voltage, providing the formation of the readout voltage; − компаратор, обеспечивающий сравнение напряжения, накопленного на интеграторе, с напряжением источника опорного напряжения;- a comparator that compares the voltage accumulated on the integrator with the voltage of the reference voltage source; причемmoreover − генератор сигнала управления знаком воздействия на считываемую ячейку обеспечивает формирование управляющих сигналов, формирующих период чтения ячейки памяти с изменяющимся знаком воздействия за счет переключения первого и второго ключей по сигналу тока воздействия на ячейку памяти, при котором осуществляется генерирование сигнала считывания Vrd, таким образом, что сигнал Vrd в заданном временном диапазоне T2 периодически опускается ниже заданного значения стабилизационного импульса Vlo, и в заданном временном диапазоне T1 достигает значения значения Vhi, которое является выше значения Vlo.- the generator of the control signal by the sign of action on the read cell provides the formation of control signals that form the period of reading the memory cell with a changing sign of the action by switching the first and second keys on the signal of the current affecting the memory cell, at which the read signal V rd is generated, thus, that the signal V rd in a given time range T 2 periodically falls below a set value of the stabilization pulse V lo , and in a given time range T 1 reaches a value of V hi that is higher than V lo . 9. Система по п. 8, характеризующаяся тем, что дополнительно содержит шунтирующий ключ, обеспечивающий перевод состояние верхнего контакта ячейки в нулевой уровень.9. The system according to claim 8, characterized in that it additionally contains a shunt key that transfers the state of the upper contact of the cell to a zero level. 10. Система по п. 8, характеризующаяся тем, что источник опорного напряжения содержит группу ключей, обеспечивающих переключение знака воздействия на считываемую ячейку, и ячейки памяти, формирующие набор сопротивлений с предопределенными состояниями.10. The system of claim. 8, characterized in that the reference voltage source contains a group of keys that ensure the switching of the sign of the action on the read cell, and memory cells that form a set of resistances with predetermined states. 11. Система чтения состояния ячейки магниторезистивной памяти с переносом спина STT-MRAM, содержащая11. The system for reading the state of the cell of magnetoresistive memory with spin transfer STT-MRAM, containing − считываемую ячейку памяти, соединенную с первой и второй группами ключей, обеспечивающих переключение знака воздействия на считываемую ячейку;- readable memory cell connected to the first and second groups of keys, providing switching of the sign of influence on the readout cell; − генератор сигнала управления знаком воздействия на считываемую ячейку, обеспечивающий формирование управляющих сигналов, определяющих период чтения ячейки памяти с изменяющимся знаком воздействия;- generator of control signal by the sign of influence on the read cell, providing the formation of control signals that determine the period of reading the memory cell with a changing sign of the influence; − источник напряжения, соединенный с первой группой ключей;- a voltage source connected to the first group of switches; − интегратор, соединенный со второй группой ключей;- an integrator connected to the second group of keys; − источник опорного напряжения, обеспечивающий формирование напряжения считывания;- a source of reference voltage, providing the formation of the readout voltage; − компаратор, обеспечивающий сравнение напряжения, накопленного на интеграторе, с напряжением источника опорного напряжения;- a comparator that compares the voltage accumulated on the integrator with the voltage of the reference voltage source; причемmoreover − генератор сигнала управления знаком воздействия на считываемую ячейку обеспечивает формирование управляющих сигналов, формирующих период чтения ячейки памяти с изменяющимся знаком воздействия за счет переключения первой и второй групп ключей по сигналу тока воздействия на ячейку памяти, при котором осуществляется генерирование сигнала считывания Vrd, таким образом, что сигнал Vrd в заданном временном диапазоне T2 периодически опускается ниже заданного значения стабилизационного импульса Vlo, и в заданном временном диапазоне T1 достигает значения Vhi, которое является выше значения Vlo.- the generator of the control signal by the sign of action on the read cell provides the formation of control signals that form the period of reading the memory cell with a changing sign of the action due to switching the first and second groups of keys on the signal of the current affecting the memory cell, at which the read signal V rd is generated, thus that the signal V rd in the predetermined time range T 2 periodically falls below the predetermined value of the stabilization pulse V lo , and in the predetermined time range T 1 reaches a value V hi that is higher than the value V lo . 12. Система по п. 11, характеризующаяся тем, что каждая группа ключей содержит четыре ключа.12. The system of claim 11, wherein each key group contains four keys. 13. Система по п. 12, характеризующаяся тем, что в каждой из групп ключей одна пара ключей замыкается по высокому состоянию управляющего сигнала, а вторая пара – по низкому.13. The system according to claim 12, characterized in that in each of the groups of keys, one pair of keys closes on a high state of the control signal, and the second pair on a low. 14. Система по п. 11, характеризующаяся тем, что источник опорного напряжения содержит две группы ключей, обеспечивающих переключение знака воздействия на считываемую ячейку, и ячейки памяти, формирующие набор сопротивлений с предопределенными состояниями.14. The system according to claim 11, characterized in that the reference voltage source contains two groups of keys that switch the sign of the action on the read cell, and memory cells that form a set of resistances with predetermined states.
RU2020121599A 2020-06-30 2020-06-30 Method and system for reading the state of a magneto-resistive memory cell with stt-mram spin transfer RU2746237C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020121599A RU2746237C1 (en) 2020-06-30 2020-06-30 Method and system for reading the state of a magneto-resistive memory cell with stt-mram spin transfer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020121599A RU2746237C1 (en) 2020-06-30 2020-06-30 Method and system for reading the state of a magneto-resistive memory cell with stt-mram spin transfer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2746237C1 true RU2746237C1 (en) 2021-04-09

Family

ID=75353386

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020121599A RU2746237C1 (en) 2020-06-30 2020-06-30 Method and system for reading the state of a magneto-resistive memory cell with stt-mram spin transfer

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2746237C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8004880B2 (en) * 2007-03-06 2011-08-23 Qualcomm Incorporated Read disturb reduction circuit for spin transfer torque magnetoresistive random access memory
US8687412B2 (en) * 2012-04-03 2014-04-01 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Reference cell configuration for sensing resistance states of MRAM bit cells
RU2702271C2 (en) * 2015-06-10 2019-10-07 Тосиба Мемори Корпорейшн Memory device with change of resistance

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8004880B2 (en) * 2007-03-06 2011-08-23 Qualcomm Incorporated Read disturb reduction circuit for spin transfer torque magnetoresistive random access memory
US8687412B2 (en) * 2012-04-03 2014-04-01 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Reference cell configuration for sensing resistance states of MRAM bit cells
RU2702271C2 (en) * 2015-06-10 2019-10-07 Тосиба Мемори Корпорейшн Memory device with change of resistance

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A.V. KHVALKOVSKIY et al. "Basic principles of STT-MRAM cell operation in memory arrays", опубл. 28.02.2013 на 22 страницах [найдено 03.11.2020], размещено в Интернет по адресу URL:https://iopscience.iop.org/article/10.1088/0022-3727/46/7/074001. *
L. WU et al. "Survey on STT-MRAM Testing: Failure Mechanisms, Fault Models, and Tests", опубл. 15.01.2020 на 24 страницах [найдено 03.11.2020], размещено в Интернет по адресу URL:https://arxiv.org/abs/2001.05463. *
R. BISHNOI et al. "Read disturb fault detection in STT-MRAM", опубл. 09.02.2015 на 7 страницах [найдено 03.11.2020], размещено в Интернет по адресу URL:https://ieeexplore.ieee.org/document/7035342. *
R. BISHNOI et al. "Read disturb fault detection in STT-MRAM", опубл. 09.02.2015 на 7 страницах [найдено 03.11.2020], размещено в Интернет по адресу URL:https://ieeexplore.ieee.org/document/7035342. A.V. KHVALKOVSKIY et al. "Basic principles of STT-MRAM cell operation in memory arrays", опубл. 28.02.2013 на 22 страницах [найдено 03.11.2020], размещено в Интернет по адресу URL:https://iopscience.iop.org/article/10.1088/0022-3727/46/7/074001. L. WU et al. "Survey on STT-MRAM Testing: Failure Mechanisms, Fault Models, and Tests", опубл. 15.01.2020 на 24 страницах [найдено 03.11.2020], размещено в Интернет по адресу URL:https://arxiv.org/abs/2001.05463. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9640239B2 (en) Sense circuits, semiconductor devices, and related methods for resistance variable memory
US6341084B2 (en) Magnetic random access memory circuit
US10541015B2 (en) Virtual ground sensing circuitry and related devices, systems, and methods for crosspoint ferroelectric memory
US9672886B2 (en) Fast and low-power sense amplifier and writing circuit for high-speed MRAM
JP4278687B2 (en) Method and apparatus for current measurement, such as in memory cell sensing
EP0205294B1 (en) Sense amplification scheme for an integrated circuit
JP4431265B2 (en) Memory cell resistance state sensing circuit and memory cell resistance state sensing method
KR100525213B1 (en) Method and circuit for evaluating the information content of a memory cell
KR100822794B1 (en) Method and apparatus for reading memory cells of a resistive cross point array
JP4088954B2 (en) Read circuit for semiconductor memory device
EP1420410A2 (en) Power-saving reading of magnetic memory devices
US6798250B1 (en) Current sense amplifier circuit
TWI489453B (en) Self-referenced read circuit, mram memory array, and method for reading out an unknown logic state of an mram bit cell
JP2002008369A (en) Equipotential detecting method for resistive cross point memory cell array
JP2005251378A (en) 1r1d mram block architecture
JP2002008367A (en) Magnetic random access memory
JP2020135917A (en) Magnetic random-access memory with selector voltage compensation
US6522568B1 (en) Ferroelectric memory and method for reading the same
KR20220017499A (en) Narrow-range sense amplifier with immunity to noise and fluctuations
RU2746237C1 (en) Method and system for reading the state of a magneto-resistive memory cell with stt-mram spin transfer
CN111128265B (en) Magnetic tunnel junction reading circuit, device and method for reading magnetic tunnel junction
US7116572B2 (en) Circuit for generating a centered reference voltage for a 1T/1C ferroelectric memory
Ranmuthu et al. 10-35 nanosecond magnetoresistive memories
JP4702359B2 (en) Read circuit for semiconductor memory device
EP1492123A2 (en) Magnetic memory