【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】根据35U.S.C.§119要求优先权本专利申请案要求2014年1月28日申请的标题为“用于高密度低功率GSHE-STT MRAM的多电平单元设计(MULTI-LEVEL CELL DESIGNS FOR HIGH DENSITY LOW POWER GSHE-STT MRAM)”的第61/932768号临时专利申请案的权益,所述临时专利申请案是待决的且转让给本受让人且特此明确地以全文引用的方式并入本文中。
所揭示的方面是针对基于由高密度低功率混合巨自旋霍尔效应(GSHE)-自旋转移力矩(STT)磁阻随机存取存储器(MRAM)结构形成的存储器元件的多电平单元设计。在一些方面中,具有唯一切换电阻和对应切换电流特性的两个或更多个存储器元件可由共同存取晶体管控制,以便提供高密度解决方案。
技术介绍
移动计算需要高密度且高性能存储器系统,并且具体地说固态存储装置。快闪存储器已知用于在大量非易失性存储系统中应用。然而,虽然快闪存储器提供高密度,但快闪存储器趋于为缓慢的,这可造成大约10us-1ms的大的编程延迟,因此使快闪存储器对于许多高性能应用是不合意的。动态随机存取存储器(DRAM)是例如用于主存储器结构中的大容量数据存储的流行存储器技术的另一实例。DRAM提供中等密度和中等速度的特性,编程延迟为约10ns。因此,DRAM技术也不最佳地适合于高密度和高性能。静态随机存取存储器(SRAM)是又一流行存储器技术,常用作为暂存区和用在高速缓冲存储器应用中。SRAM技术是快速的且可提供约1ns的编程延迟,但对于每一存储器单元需要大面积,这导致低密度。因此,SRAM技术也 ...
【技术保护点】
一种多电平单元MLC,其包括:一或多个可编程元件,其耦合到共同存取晶体管,其中所述一或多个可编程元件中的每一者具有分别对应于两个二进制状态的一对唯一切换电阻,其中所述切换电阻由混合巨自旋霍尔效应GSHE‑自旋转移力矩STT磁阻随机存取存储器MRAM元件提供。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.28 US 61/932,768;2014.09.08 US 14/479,5391.一种多电平单元MLC,其包括:一或多个可编程元件,其耦合到共同存取晶体管,其中所述一或多个可编程元件中的每一者具有分别对应于两个二进制状态的一对唯一切换电阻,其中所述切换电阻由混合巨自旋霍尔效应GSHE-自旋转移力矩STT磁阻随机存取存储器MRAM元件提供。2.根据权利要求1所述的MLC,其中至少一个可编程元件包括并联耦合的两个或更多个混合GSHE-STT MRAM元件。3.根据权利要求1所述的MLC,其中所述一或多个可编程元件中的每一者经配置以基于通过所述共同存取晶体管的对应唯一切换电流而在所述两个二进制状态之间切换。4.根据权利要求1所述的MLC,其中所述MLC的第一写入端子和所述MLC的第二写入端子通过所述一或多个可编程元件的串联连接而耦合。5.根据权利要求1所述的MLC,其中所述MLC的第三端子耦合到所述存取晶体管的漏极/源极端子,且所述存取晶体管的对应源极/漏极端子耦合到所述两个或更多个可编程元件中的所述一个的每一者的读取端子。6.根据权利要求1所述的MLC,其进一步包括用以启用所述MLC的存取启用端子,所述存取启用端子耦合到所述存取晶体管的栅极端子。7.根据权利要求1所述的MLC,其中所述一或多个可编程元件基于读取操作而经编程以确定所述一或多个可编程元件的初始状态,随后是写入操作,所述写入操作包括对应切换电流以适当地切换所述一或多个可编程元件的二进制状态以便转变到对应于所需写入值的状态。8.根据权利要求1所述的MLC,其中所述一或多个可编程元件基于通过在执行写入操作之前传递对应最大或最小切换电流将所述可编程元件中的每一者的所述状态初始化为二进制最大值或二进制最小值而经编程。9.根据权利要求1所述的MLC,其中所述一或多个可编程元件中的选定者的磁性隧道结MTJ并联连接以形成复合MTJ,以使得所述选定可编程元件的第一端子由所述MTJ的耦合在一起的第一写入端子形成,且所述选定可编程元件的第二端子由所述MTJ的耦合在一起的第二写入端子形成,且所述选定可编程元件的第三端子由所述MTJ的耦合在一起的第三端子形成。10.根据权利要求9所述的MLC,其中所述MTJ的所述并联连接包括共享所述第一端子和所述第二端子的堆叠结构以及共同GSHE条带。11.一种形成多电平单元MLC的方法,所述方法包括:以分别对应于两个二进制状态的一对唯一切换电阻形成一或多个可编程元件,其中所述切换电阻由混合巨自旋霍尔效应GSHE-自旋转移力矩STT磁阻随机存取存储器MRAM元件提供;以及将所述一或多个可编程元件耦合到共同存取晶体管。12.根据权利要求11所述的方法,其包括耦合所述一或多个可编程元件中的至...
【专利技术属性】
技术研发人员:文清·吴,肯德里克·海·良·袁,卡里姆·阿拉比,
申请(专利权)人:高通股份有限公司,
类型:发明
国别省市:美国;US
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