一种存储器的操作方法技术

本发明专利技术公开了一种存储器的操作方法，该操作方法包括如下步骤：接收操作指令：写入操作和刷新操作；若操作指令为写入状态1操作，则对被选中存储单元施加写入状态1的操作电压；若为写入状态0操作，则对被选中存储单元施加写入状态0的操作电压；若为刷新操作，则对被选中存储单元施加写入状态1的操作电压，并检测被选中存储单元是否存在电流，若不存在电流，则先对被选中存储单元施加写入状态0的操作电压，再对被选中存储单元施加写入状态1的操作电压；若存在电流，则对被选中存储单元施加写入状态0的操作电压。本发明专利技术在进行数据写入前无需进行读取操作，可有效缩短写入过程的操作流程，提高写入效率。提高写入效率。提高写入效率。

【技术实现步骤摘要】
一种存储器的操作方法


[0001]本专利技术属于存储器
，更具体地，涉及一种存储器的操作方法。

技术介绍

[0002]在冯诺依曼体系计算机结构中，DRAM(动态随机存储器)作为主储存器发挥着与CPU直接交换数据的作用。目前对存储器的存储密度等各个方面的性能要求越来越高，但传统的通过微缩尺寸来增加存储密度的方法难以应对目前快速增长的数据处理需求，避开平面缩放限制向第三维架构发展是一种主流的解决方案。但是由于DRAM为1T1C结构，即由1个晶体管和1个存储单元串联组成，为三端口器件，难以实现三维堆叠，外围控制电路造成较大的面积消耗，制约着DRAM向更高存储密度发展。
[0003]为了解决DRAM存储密度低的问题，目前存储器领域的学术界和产业界已经探索了很多种可能取代DRAM的新型存储器，其中中国专利技术专利CN202111280349.1提到的由OTS选通管和电容串联在一起构成存储单元(1S1C存储单元)，在读、写、擦速度与功耗方面均可以和DRAM相媲美，是非常有希望取代DRAM的一种新型存储技术。但是目前针对其阵列的读写擦方案在进行数据写入前与DRAM一样需要先对存储单元进行数据读取，导致其写入过程的操作流程较长，写入效率较低。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种存储器的操作方法，在进行数据写入前无需进行读取操作，可有效缩短写入过程的操作流程，提高写入效率。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了一种存储器的操作方法，所述存储器包括相互垂直排布的字线、位线及位于字线与位线之间阵列排布的存储单元，所述存储单元包括串联的OTS选通管和电容，OTS选通管具有阈值开启电压V
th
和保持电压V
hold
，所述操作方法包括如下步骤：
[0006](1)实时接收外部控制器发来的操作指令，所述操作指令包括被选中存储单元的位置信息和操作指令类型信息，所述操作指令类型信息包括写入状态1操作、写入状态0操作和刷新操作，所述刷新操作为外部控制器定时对存储器发出的刷新指令，刷新周期为T；
[0007](2)根据所述操作指令中的操作指令类型信息对被选中存储单元进行相应操作，若接收到的操作指令类型信息为写入状态1操作，则对被选中存储单元施加一个周期的写入状态1的操作电压；若接收到的操作指令类型信息为写入状态0操作，则对被选中存储单元施加一个周期的写入状态0的操作电压；若接收到的操作指令类型信息为刷新操作，则执行步骤(3)；
[0008](3)对被选中存储单元施加一个周期的写入状态1的操作电压，并检测所述被选中存储单元是否存在电流，若不存在电流，则先对被选中存储单元施加一个周期的写入状态0的操作电压，再对被选中存储单元施加一个周期的写入状态1的操作电压；若存在电流，则对被选中存储单元施加一个周期的写入状态0的操作电压。
[0009]本专利技术提供的存储器的操作方法，在写入阶段不进行读取操作，这是因为一方面由OTS选通管和电容串联构成的1S1C存储阵列与1T1C存储阵列不同，只有在位线与字线同时施加操作电压时选通管才会打开，并不会像DRAM一样一行同时打开，因此能够做到只对一个存储单元进行写入操作；另一方面由于1S1C存储阵列会定时进行刷新，因此在写入阶段可以取消掉读取操作，增加其写入效率。
[0010]在其中一个实施例中，写入状态1的操作电压为向被选中存储单元所在位线上施加一个周期的电压V
S
，向被选中存储单元所在字线上施加一个周期的电压
‑
V
S
；写入状态0的操作电压为向被选中存储单元所在位线上施加一个周期的电压
‑
V
S
，向被选中存储单元所在字线上施加一个周期的电压V
S
。
[0011]在其中一个实施例中，电压V
S
取值为：
[0012]在其中一个实施例中，写入操作中有效的状态1的电容电压为2V
S
‑
V
th
～2V
S
‑
V
hold
，写入操作中有效的状态0的电容电压为
‑
|2V
S
‑
V
hold
|～
‑
|2V
S
‑
V
th
|。
[0013]在其中一个实施例中，所述刷新周期T小于存储单元中电容上的电压下降到失效电压2V
S
‑
V
th
所用的时间T
invalid
。
[0014]在其中一个实施例中，所述刷新操作在执行定时刷新操作时，一次对一整行的存储单元进行刷新，不相邻层的存储单元同时进行刷新。
[0015]在其中一个实施例中，所述存储器为二维存储器或三维存储器。
[0016]在其中一个实施例中，所述操作指令中被选中存储单元的位置信息包括按位、整行、整列或矩阵位置信息。
附图说明
[0017]图1是本专利技术一实施例提供的存储器的操作方法的流程图；
[0018]图2是本专利技术一具体实施例向处于状态0的存储单元施加4.4V写1电压变化图；
[0019]图3是本专利技术一具体实施例向处于状态1的存储单元施加4.4V写1电压变化图；
[0020]图4是本专利技术一具体实施例向处于状态1的存储单元施加4.4V写0电压变化图；
[0021]图5是本专利技术一具体实施例向处于状态0的存储单元施加
‑
4.4V写1电压变化图；
[0022]图6是本专利技术一具体实施例向处于状态0的存储单元进行刷新操作的电压电流变化图；
[0023]图7是本专利技术一具体实施例向处于状态1的存储单元进行刷新操作的电压电流变化图。
具体实施方式
[0024]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0025]为提高存储器的写入效率，本专利技术提供了一种存储器的操作方法，应用于二维或三维1S1C存储器，考虑到1S1C存储器在进行操作时不会打开一整行的所有选通管，因此，本专利技术根据1S1C存储器中存储单元的特性设计出可以直接进行数据写入的操作方案，无需在
写入前进行读取操作，缩短写入过程的操作流程，提高写入效率。
[0026]其中，1S1C存储器包括相互垂直排布的字线、位线及位于字线与位线之间阵列排布的存储单元，存储单元包括串联的OTS选通管和电容。
[0027]如图1所示，本专利技术提供的存储器的操作方法，包括步骤S10～S30，详述如下：
[0028]S10，实时接收外部控制器发来的操作指令，操作指令包括被选中存储单元的位置信息和操作指令类型信息。
[0029]其中，操作指令类型信息包括写入状态本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种存储器的操作方法，其特征在于，所述存储器包括相互垂直排布的字线、位线及位于字线与位线之间阵列排布的存储单元，所述存储单元包括串联的OTS选通管和电容，OTS选通管具有阈值开启电压V
th
和保持电压V
hold
，所述操作方法包括如下步骤：(1)实时接收外部控制器发来的操作指令，所述操作指令包括被选中存储单元的位置信息和操作指令类型信息，所述操作指令类型信息包括写入状态1操作、写入状态0操作和刷新操作，所述刷新操作为外部控制器定时对存储器发出的刷新指令，刷新周期为T；(2)根据所述操作指令中的操作指令类型信息对被选中存储单元进行相应操作，若接收到的操作指令类型信息为写入状态1操作，则对被选中存储单元施加一个周期的写入状态1的操作电压；若接收到的操作指令类型信息为写入状态0操作，则对被选中存储单元施加一个周期的写入状态0的操作电压；若接收到的操作指令类型信息为刷新操作，则执行步骤(3)；(3)对被选中存储单元施加一个周期的写入状态1的操作电压，并检测所述被选中存储单元是否存在电流，若不存在电流，则先对被选中存储单元施加一个周期的写入状态0的操作电压，再对被选中存储单元施加一个周期的写入状态1的操作电压；若存在电流，则对被选中存储单元施加一个周期的写入状态0的操作电压。2.根据权利要求1所述的存储器的操作方法，其特征在于，写入状态1的操作电压为向被选中存储单元所在位线上施加一个周期的电压V
S
，向被选中存储单元所在字线上施加一个周期的电压
‑
V
S
；写入状态0的操作电压为向被选中存储单元所...

【专利技术属性】
技术研发人员：童浩，龙少杰，缪向水，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：