一种基于自旋轨道矩磁性隧道结的逻辑运算单元及方法技术

本申请公开了一种基于自旋轨道矩磁性隧道结的逻辑运算单元和方法。该逻辑运算单元包括：全耗尽型绝缘体FDSOI的MOS管与自旋轨道矩磁性隧道结SOTMTJ；FDSOI的MOS管的漏极与SOTMTJ的第一端串联，SOTMTJ的第二端接地；FDSOI的MOS管的栅极接入栅极电压；FDSOI的MOS管的源极接入源极电压、背栅极接入背栅极电压，以根据源极电压、背栅极电压以及初始阻态，调整SOTMTJ的阻态并作为逻辑运算结果。本申请利用了FDSOI的MOS管具有的背栅调控特性，不使用SOTMTJ的电控特性即可实现逻辑运算，不受由于制造差异化导致的电控特性具有较大分布的影响，更适用于大规模的集成使用。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及电子，特别是涉及一种基于自旋轨道矩磁性隧道结的逻辑运算单元及方法。

技术介绍

1、作为一种主流的计算机架构，冯诺依曼架构的特点在于将数据的计算与存储分开，即数据经过计算单元处理后需要经过额外的传输线传输至存储单元。随着科学技术的飞速发展，对于芯片的计算性能的要求越来越高，芯片的计算性能大致呈现指数级增长。随着芯片的计算性能的增长，冯诺依曼架构存在“存储墙”、“功耗墙”、“能效墙”等问题。

2、存内计算(in-memory computing，imc)是一种新兴的计算机架构，存内计算的特点在于将存储单元和计算单元紧密集成在一起，能够有效解决冯诺依曼架构存在的“存储墙”、“功耗墙”、“能效墙”等问题。

3、当前技术中，常见的存内计算的结构是基于电压调控自旋轨道矩磁性轨道结(vg-sotmtj)的存储逻辑一体化单元结构。vg-sotmtj的工作原理是在自旋轨道矩磁性隧道结sotmtj的电阻处于不同的初始阻态时，将输入电流和sotmtj的栅极电压作为逻辑输入，sotmtj的电阻作为逻辑输出，实现与逻辑运算、以及或逻辑运算，以实现数本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于自旋轨道矩磁性隧道结的逻辑运算单元，其特征在于，包括全耗尽型绝缘体FDSOI的MOS管与自旋轨道矩磁性隧道结SOTMTJ；

2.根据权利要求1所述的逻辑运算单元，其特征在于，所述全耗尽型绝缘体FDSOI的MOS管包括第一MOS管和第二MOS管；

3.根据权利要求1所述的逻辑运算单元，其特征在于，所述第一MOS管接入一个对应的栅极电压，所述第二MOS管通过反相器接入所述对应的栅极电压，以调控所述第一MOS管和所述第二MOS管的开关状态。

4.根据权利要求1所述的逻辑运算单元，其特征在于，所述FDSOI的MOS管包括：FDSOI的NMOS管或F...

【技术特征摘要】

1.一种基于自旋轨道矩磁性隧道结的逻辑运算单元，其特征在于，包括全耗尽型绝缘体fdsoi的mos管与自旋轨道矩磁性隧道结sotmtj；

2.根据权利要求1所述的逻辑运算单元，其特征在于，所述全耗尽型绝缘体fdsoi的mos管包括第一mos管和第二mos管；

3.根据权利要求1所述的逻辑运算单元，其特征在于，所述第一mos管接入一个对应的栅极电压，所述第二mos管通过反相器接入所述对应的栅极电压，以调控所述第一mos管和所述第二mos管的开关状态。

4.根据权利要求1所述的逻辑运算单元，其特征在于，所述fdsoi的mos管包括：fdsoi的nmos管或fdsoi的pmos管。

5.一种基于自旋轨道矩磁性隧道结的逻辑运算方法，其特征在于，应用于如权利要求1-4任意一项所述的逻辑运算单元，所述方法包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，当逻辑运算类型为或逻辑运算类型时...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔岩，李彬鸿，徐勇，王云，叶甜春，
申请(专利权)人：广东省大湾区集成电路与系统应用研究院，
类型：发明
国别省市：