存储单元、电子装置及存储单元的操作方法

本公开的实施例涉及一种存储单元、电子装置及存储单元的操作方法。

背景技术：

1、存储器技术将nvm(nonvolatile memory，非易失性存储器)与sram(staticrandom access memory，静态随机存取存储器)技术结合得到nvsram(nonvolatile staticrandom access memory,非易失性静态随机存取存储器)以进行数据操作，其中sram需要在通电的情形下进行数据操作，如果sram在带电的情况下进行工作，此时可能会由于sram的双稳态结构使其在带电的情况下存储的数据难以被改变，导致数据操作成功率低。

技术实现思路

1、本公开的一些实施例提供一种存储单元，所述存储单元包括：电源开关子单元、易失性存储子单元以及非易失性存储子单元；所述易失性存储子单元被配置为使用从第一电源电压端接收的第一电源电压和从第二电源电压端接收的第二电源电压进行操作，且所述易失性存储子单元包括存储节点；所述非易失性存储子单元电连接到所述易失性存储子单元的存储节点，且被配置为接收开关控制信号且根据所述开关控制信号控制是否对所述易失性存储子单元进行数据备份或数据恢复；所述电源开关子单元电连接到所述易失性存储子单元，且被配置为接收开关控制信号且根据所述开关控制信号控制是否允许所述易失性存储子单元使用所述第一电源电压进行操作。

2、例如，在本公开一些实施例提供的一种存储单元还包括：至少一条位线，与所述易失性存储子单元电连接，以用于向所述易失性存储子单元传输将对所述易失性存储子单元进行操作的第一数据和/或第二数据信号；至少一条开关控制线，与所述非易失性存储子单元以及电源开关子单元电连接，以用于传输所述开关控制信号；字线，与所述易失性存储子单元电连接，以用于传输字线信号来控制是否对所述易失性存储子单元进行操作。

3、例如，在本公开一些实施例提供的一种存储单元中，所述非易失性存储子单元进一步被配置为读取所述易失性存储子单元中存储的第一数据和/或第二数据以进行所述数据备份，或将所述非易失性存储子单元自身存储的第三数据和/或第四数据写入所述易失性存储子单元以进行所述数据恢复。

4、例如，在本公开一些实施例提供的一种存储单元中，所述易失性存储子单元为静态随机存取存储子单元。

5、例如，在本公开一些实施例提供的一种存储单元中，所述静态随机存取存储子单元包括第一存取开关晶体管以及第二存取开关晶体管；所述字线与所述第一存取开关晶体管以及所述第二存取开关晶体管的栅极电连接；所述静态随机存取存储子单元的存储节点包括第一存储节点和第二存储节点；所述至少一条位线包括第一位线和第二位线；所述第一存取开关晶体管连接在所述第一位线和所述第一存储节点之间；所述第二存取开关晶体管连接在所述第二位线和所述第二存储节点之间。

6、例如，在本公开一些实施例提供的一种存储单元中，所述静态随机存取存储子单元包括还包括第一反相器和第二反相器；所述第一存储节点将所述第一反相器的输出端和所述第二反相器的输入端电连接，所述第二存储节点将所述第一反相器的输入端和所述第二反相器的输出端电连接；所述第一反相器和所述第二反相器分别使用所述第一电源电压和所述第二电源电压进行操作。

7、例如，在本公开一些实施例提供的一种存储单元中，所述电源开关子单元连接在所述静态随机存取存储子单元与所述第一电源电压端之间，以控制是否将所述第一电源电压提供至所述静态随机存取存储子单元。

8、例如，在本公开一些实施例提供的一种存储单元中，所述电源开关子单元包括第一开关晶体管和第二开关晶体管，所述第一开关晶体管与所述第一反相器电连接，所述第二开关晶体管与所述第二反相器电连接；所述开关控制信号包括第一开关控制信号以及第二开关控制信号；所述至少一条开关控制线包括用于传输所述第一开关控制信号的第一开关控制线以及用于传输第二开关控制信号的第二开关控制线；所述第一开关晶体管的栅极和所述第二开关晶体管的栅极与所述第一开关控制线电连接以用于接收所述第一开关控制信号。

9、例如，在本公开一些实施例提供的一种存储单元中，所述非易失性存储子单元包括第一非易失性存储器件、第二非易失存储器件、第一传输门和第二传输门；所述第一非易失性存储器件经所述第一传输门与所述第一存储节点电连接；所述第二非易失性存储器件经所述第二传输门与所述第二存储节点电连接。

10、例如，在本公开一些实施例提供的一种存储单元中，所述第一非易失性存储器件与所述第一位线电连接，所述第二非易失性存储器件与所述第二位线电连接；所述第一位线进一步用于向所述非易失性存储子单元传输将对所述非易失性存储子单元进行操作的第三数据信号，所述第二位线进一步用于向所述非易失性存储子单元传输将对所述非易失性存储子单元进行操作的第四数据信号；所述第三数据和第四数据配置为差分信号。

11、例如，在本公开一些实施例提供的一种存储单元中，所述第一传输门的第一栅极与所述第一开关控制线电连接以接收所述第一开关控制信号；所述第一传输门的第二栅极与所述第二开关控制线电连接以接收所述第二开关控制信号；所述第二传输门的第三栅极与所述第一开关控制线电连接以接收所述第一开关控制信号；所述第二传输门的第四栅极与所述第二开关控制线电连接以接收所述第二开关控制信号。

12、例如，在本公开一些实施例提供的一种存储单元中，所述第一非易失性存储器件和第二非易失性存储器件为阻变存储器或相变存储器件或磁阻存储器件。

13、本公开一些实施例提供了一种电子装置，包括上述任一所述的存储单元，其中，所述多个存储单元排列为阵列。

14、本公开一些实施例提供了一种存储单元的操作方法，用于上述任一所述的存储单元，包括：通过开关控制信号断开所述易失性存储子单元和所述非易失性存储子单元之间的信号连接，使用所述开关控制信号以开启所述电源开关子单元以使所述易失性存储子单元使用所述第一电源电压进行操作，由所述易失性存储子单元进行数据读写操作；或者通过开关控制信号建立所述易失性存储子单元和所述非易失性存储子单元之间的信号连接，根据所述开关控制信号控制所述电源开关子单元的开启或关闭以确定所述易失性存储子单元能否使用所述第一电源电压进行操作，并且由所述非易失性存储子单元对所述易失性存储子单元进行所述数据备份或数据恢复操作。

技术特征：

1.一种存储单元，包括：电源开关子单元、易失性存储子单元以及非易失性存储子单元；

2.根据权利要求1所述的存储单元，还包括：

3.根据权利要求2所述的存储单元，其中，

4.根据权利要求2所述的存储单元，其中，所述易失性存储子单元为静态随机存取存储子单元。

5.根据权利要求4所述的存储单元，其中，所述静态随机存取存储子单元包括第一存取开关晶体管以及第二存取开关晶体管；

6.根据权利要求5所述的存储单元，其中，所述静态随机存取存储子单元包括还包括第一反相器和第二反相器；

7.根据权利要求6所述的存储单元，其中，所述电源开关子单元连接在所述静态随机存取存储子单元与所述第一电源电压端之间，以控制是否将所述第一电源电压提供至所述静态随机存取存储子单元。

8.根据权利要求7所述的存储单元，其中，所述电源开关子单元包括第一开关晶体管和第二开关晶体管，所述第一开关晶体管与所述第一反相器电连接，所述第二开关晶体管与所述第二反相器电连接；

9.根据权利要求5-8任一所述的存储单元，其中，所述非易失性存储子单元包括第一非易失性存储器件、第二非易失存储器件、第一传输门和第二传输门；

10.根据权利要求9所述的存储单元，其中，所述第一非易失性存储器件与所述第一位线电连接，

11.根据权利要求10所述的存储单元，其中，所述第一传输门的第一栅极与所述第一开关控制线电连接以接收所述第一开关控制信号；

12.根据权利要求11所述的存储单元，其中，所述第一非易失性存储器件和第二非易失性存储器件为阻变存储器或相变存储器件或磁阻存储器件。

13.一种电子装置，包括多个如权利要求1-12任一所述的存储单元，其中，所述多个存储单元排列为阵列。

14.一种用于权利要求1-13任一所述的存储单元的操作方法，包括：

技术总结本公开的至少一实施例提供一种存储单元、电子装置及存储单元的操作方法。该存储单元包括电源开关子单元、易失性存储子单元以及非易失性存储子单元；易失性存储子单元被配置为使用从第一电源电压端接收的第一电源电压和从第二电源电压端接收的第二电源电压进行操作，且易失性存储子单元包括存储节点；电源开关子单元电连接到易失性存储子单元，且被配置为接收开关控制信号且根据开关控制信号控制是否允许易失性存储子单元使用第一电源电压进行操作。该存储单元、电子装置及存储单元的操作方法能够在数据恢复时通过电源控制信号关闭电源开关子单元以使易失性存储子单元不能使用第一电源电压，破坏易失性存储子单元的稳态结构，可以提高数据恢复成功率。技术研发人员：潘立阳,梁英真,吴华强受保护的技术使用者：清华大学技术研发日：技术公布日：2024/2/25