阻变随机存储器及擦除编译方法、芯片和电子设备与流程

本发明涉及存储，尤其是涉及一种阻变随机存储器的擦除编译方法及阻变随机存储器、存内计算芯片和电子设备。

背景技术：

1、对于阻变随机存储器(reram，resistive random access memory)，其擦除编译方法通常使用擦除脉冲和反向的写入脉冲结合的方式。具体来说，如图1所示，对存储单元施加一个擦除脉冲后，对其进行验证以判断是否擦除成功，如果不成功就继续施加下一个擦除脉冲并进行验证，当验证擦除成功之后，对存储单元施加一个反向写入脉冲并验证擦除是否彻底，如果验证擦除仍然成功，则对存储单元的写入中止，针对验证失败的reram单元会继续施加下一个擦除脉冲并进行验证，擦除验证后继续反向写入脉冲进行验证，如此循环直至擦除成功，擦除编译过程完成。

2、然而，从阻变随机存储器的灯丝理论来说，当金属导丝被擦除脉冲热熔断后阻变随机存储器进入高阻状态，由于金属原子的活性叠加导电丝熔断不够彻底，仍有极少金属原子接近相连或导丝的断点相距太近，可能会存在存储单元擦除成功并验证通过之后，经过一段时间后小部分存储单元的导丝又自动连上的情况。由于导丝熔断后可能会有自动连上的现象，造成阻变随机存储器擦除不干净，也就是擦除的失效单元数量高的问题，随着使用次数增加，这样的失效单元数量会大幅度增加，因而大大降低阻变随机存储器的耐久性。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种阻变随机存储器的擦除编译方法，该方法可以提高擦除操作的准确性和完整性，降低了擦除失效率，从而增强了阻变随机存储器的耐久性。

2、本发明第二个目的在于提出一种阻变随机存储器。

3、本发明第三个目的在于提出一种存内计算芯片。

4、本发明第四个目的在于提出一种电子设备。

5、为了达到上述目的，本发明第一方面实施例的阻变随机存储器的擦除编译方法，包括：对所述阻变随机存储器的存储单元进行第一次擦除编译操作；在所述第一次擦除编译操作结束并且等待预设时间之后，验证所述第一次擦除编译操作结束的存储单元，以确定所述第一次擦除编译操作结束的存储单元中存在问题的存储单元；对所述存在问题的存储单元进行第二次擦除编译操作。

6、根据本发明实施例的阻变随机存储器的擦除编译方法，在第一次擦除编译操作结束后，引入了等待时间，在等待预设时间之后进行擦除验证，从而在第一次擦除编译操作后有足够的时间使得导丝熔断不彻底的存储单元切换状态，更加精准地确定存在问题的存储单元，并且针对存在问题的存储单元，进行了第二次擦除编译操作，确保了擦除的准确性和完整性，减少了因操作过快而引起的失效可能性，降低了擦除失效率，从而增强了阻变随机存储器的耐久性。

7、在一些实施例中，所述预设时间的取值t满足30s≤t≤25min。

8、在一些实施例中，所述预设时间的取值t＝5min。

9、在一些实施例中，对所述阻变随机存储器的存储单元进行第一次擦除编译操作，包括：第一复位步骤，施加复位电压至所述阻变随机存储器的存储单元，以使得所述存储单元切换为高阻态；第一读取步骤，施加读取电压至所述存储单元，以检测所述存储单元的实际阻态，其中，所述读取电压小于所述复位电压；若存储单元的实际阻态为高阻态，则所述第一次擦除编译操作结束。

10、在一些实施例中，对所述阻变随机存储器的存储单元进行第一次擦除编译操作，还包括：若存储单元的实际阻态为非高阻态，返回第一复位步骤，并循环所述第一复位步骤和所述第一读取步骤，直至所述存储单元的实际阻态为高阻态或者循环所述第一复位步骤和所述第一读取步骤的循环次数达到第一预设次数，所述第一次擦除编译操作结束。

11、在一些实施例中，验证所述第一次擦除编译操作结束的存储单元，以确定所述第一次擦除编译操作结束的存储单元中存在问题的存储单元，包括：施加读取电压至所述第一次擦除编译操作结束的存储单元，以检测所述第一次擦除编译操作结束的存储单元的实际阻态；若所述第一次擦除编译操作结束的存储单元的实际阻态为非高阻态，则存储单元为所述存在问题的存储单元。

12、在一些实施例中，对所述存在问题的存储单元进行第二次擦除编译操作，包括：第二复位步骤，施加复位电压至所述存在问题的存储单元，以使得所述存在问题的存储单元切换至高阻态；第二读取步骤，施加读取电压至所述存在问题的存储单元，以检测所述存在问题的存储单元的实际阻态；若所述存在问题的存储单元的实际阻态为高阻态，则结束对所述存在问题的存储单元的第二次擦除编译操作。

13、在一些实施例中，对所述存在问题的存储单元进行第二次擦除编译操作，还包括：若所述存在问题的存储单元的实际阻态为非高阻态，则返回所述第二复位步骤，并循环所述第二复位步骤和所述第二读取步骤，直至存在问题的存储单元的实际阻态切换为高阻态或者循环所述第二复位步骤和所述第二读取步骤的循环次数达到第一预设次数。

14、在一些实施例中，所述第一预设次数的取值l满足：1次≤l≤1000次。

15、在一些实施例中，所述擦除编译方法还包括：在对所述阻变随机存储器的存储单元进行第一次擦除编译操作之前，对所述阻变随机存储器的存储单元进行第二预设次数的置位-复位操作。

16、在一些实施例中，对所述阻变随机存储器的存储单元进行第二预设次数的置位-复位操作，包括：置位步骤，施加置位电压至所述存储单元，以使得所述存储单元切换为低阻态；第三复位步骤，施加复位电压至所述存储单元，以使得所述存储单元切换为高阻态；重复执行所述第二预设次数的所述置位步骤和所述第三复位步骤。

17、在一些实施例中，所述第二预设次数的取值n满足10次≤n≤25次。

18、在一些实施例中，所述第二预设次数的取值n＝20次。

19、为了达到上述目的，本发明第二方面实施例的阻变随机存储器，阻变随机存储器采用上面实施例所述的阻变随机存储器的擦除编译方法进行擦除编译。

20、根据本发明实施例的阻变随机存储器，通过采用上面实施例所述的阻变随机存储器的擦除编译方法，在第一次擦除编译操作结束后，引入了等待时间，在等待预设时间之后进行擦除验证，从而在第一次擦除编译操作后有足够的时间使得导丝熔断不彻底的存储单元切换状态，更加精准地确定存在问题的存储单元，并且针对存在问题的存储单元，进行了第二次擦除编译操作，确保了擦除的准确性和完整性，减少了因操作过快而引起的失效可能性，降低了擦除失效率，从而增强了阻变随机存储器的耐久性。

21、为了达到上述目的，本发明第三方面实施例的存内计算芯片，包括如上面实施例所述的阻变随机存储器，所述阻变随机存储器包括多个存储单元。

22、根据本发明实施例的存内计算芯片，采用上面实施例所述的阻变随机存储器，在第一次擦除编译操作结束后，引入了等待时间，在等待预设时间之后进行擦除验证，从而在第一次擦除编译操作后有足够的时间使得导丝熔断不彻底的存储单元切换状态，更加精准地确定存在问题的存储单元，并且针对存在问题的存储单元，进行了第二次擦除编译操作，确保了擦除的准确性和完整性，减少了因操作过快而引起的失效可能性，降低了擦除失效率，从而增强了存内计算芯片的耐久性。

23、为了达到上述目的，本发明第四方面实施例的电子设备，包括上面实施例所述的存内计算芯片

24、根据本发明实施例的电子设备，该电子设备包括了上述实施例所述的存内计算芯片，该存内计算芯片使用了本发明提出的阻变随机存储器擦除编译方法，在第一次擦除编译操作结束后，引入了等待时间，在等待预设时间之后进行擦除验证，从而在第一次擦除编译操作后有足够的时间使得导丝熔断不彻底的存储单元切换状态，更加精准地确定存在问题的存储单元，并且针对存在问题的存储单元，进行了第二次擦除编译操作，确保了擦除的准确性和完整性，减少了因操作过快而引起的失效可能性，降低了擦除失效率，从而增强了电子设备的稳定性和耐久性。

25、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。