The present invention discloses a MRAM readout circuit using a reference voltage, including a reference voltage generator, a reference resistance combination and a comparator; in which a reference voltage generator sets a reference voltage for line testing for each MRAM chip; a reference resistance combination is composed of a plurality of the same reference resistors, each of which is described. One end of the reference resistance is connected with a storage unit X, and the comparator determines whether the storage unit X is in P state or AP state by comparing the voltage difference between the reference voltage generator output B point and the reference resistance and the memory unit junction point Ax two points. The power consumption of the read-out circuit disclosed in the invention is only about 20% of the traditional circuit, and it does not need to use a reference unit that accounts for the area of the large chip, thus saving the cost.
【技术实现步骤摘要】
一种使用参考电压的MRAM读出电路
本专利技术属于半导体芯片存储器领域,尤其涉及一种使用参考电压的MRAM读出电路。
技术介绍
磁性随机存储器(MRAM)是一种新兴的非挥发性存储技术。它拥有高速的读写速度和高集成度,且可以被无限次的重复写入。MRAM可以像SRAM/DRAM一样快速随机读写,还可以像Flash闪存一样在断电后永久保留数据。MRAM具有很好的经济性和性能,它的单位容量占用的硅片面积比SRAM有很大的优势,比在此类芯片中经常使用的NORFlash也有优势,比嵌入式NORFlash的优势更大。MRAM读写时延接近最好的SRAM,功耗则在各种内存和存储技术最好;而且MRAM与标准CMOS半导体工艺兼容,DRAM以及Flash与标准CMOS半导体工艺不兼容;MRAM还可以和逻辑电路集成到一个芯片中。MRAM基于MTJ(磁性隧道结)结构。由两层铁磁性材料夹着一层非常薄的非铁磁绝缘材料组成的,如图1所示:下面的一层铁磁材料是具有固定磁化方向的参考层,上面的铁磁材料是可变磁化方向的记忆层,它的磁化方向可以和固定磁化层相平行或反平行。由于量子物理的效应,电流可以穿过中间的隧道势垒层,但是MTJ的电阻和可变磁化层的磁化方向有关。前一种情况电阻低,后一种情况电阻高。读取MRAM的过程就是对MTJ的电阻进行测量。写MRAM使用比较新的STT-MRAM技术使用比读更强的电流穿过MTJ进行写操作。一个自下而上的电流把可变磁化层置成与固定层平行的方向,自上而下的电路把它置成反平行的方向。如图2所示,每个MRAM的记忆单元由一个MTJ和一个NMOS管组成。NMOS管的门极 ...
【技术保护点】
1.一种使用参考电压的MRAM读出电路,包括参考电压产生器、参考电阻组合和比较器,其特征在于,所述参考电压产生器用于对每一个MRAM芯片进行产线测试时设定参考电压,输出参考电压,所述参考电压产生器的输出点设为B点;所述参考电阻组合由多个相同的参考电阻组成,每一个所述参考电阻的一端与一个存储单元x(x=1、2、…)串联,串联连接点为Ax(x=1、2、…);所述存储单元x(x=1、2、…)的另一端连接基准电压V_b,在进行读操作时,所述参考电阻的另一端在所述基准电压V_b的基础上增加一个电压V_read;所述比较器位于所述Ax和B两点之间,通过比较所述两点之间的电压差来决定所述存储单元x(x=1、2、…)是在P状态还是AP状态。
【技术特征摘要】
1.一种使用参考电压的MRAM读出电路,包括参考电压产生器、参考电阻组合和比较器,其特征在于,所述参考电压产生器用于对每一个MRAM芯片进行产线测试时设定参考电压,输出参考电压,所述参考电压产生器的输出点设为B点;所述参考电阻组合由多个相同的参考电阻组成,每一个所述参考电阻的一端与一个存储单元x(x=1、2、…)串联,串联连接点为Ax(x=1、2、…);所述存储单元x(x=1、2、…)的另一端连接基准电压V_b,在进行读操作时,所述参考电阻的另一端在所述基准电压V_b的基础上增加一个电压V_read;所述比较器位于所述Ax和B两点之间,通过比较所述两点之间的电压差来决定所述存储单元x(x=1、2、…)是在P状态还是AP状态。2.如权利要求1所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员:戴瑾,
申请(专利权)人:上海磁宇信息科技有限公司,
类型:发明
国别省市:上海,31
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