一种存储芯片及其写操作方法与流程

本技术涉及存储器领域，特别是涉及一种存储芯片及其写操作方法。

背景技术：

1、磁性随机存储器(spin transfer torque magnetic random access memory，stt-mram)是一种新型非易失性磁随机存储器，具有电路设计简单、读写速度快、无限次擦写、掉电不丢失等优点。

2、磁性隧道结(magnetic tunnel junction，mtj)为stt-mram的核心部件，包括固定层、非磁性隔离层和自由层。在存储阵列中，通过sl(source line，源极线)、bl(bit line，位线)、wl(word line，字线)的关断来控制对mtj的读、写操作。存储器的信息写入方式是通过电流产生磁场，进而使自由层磁矩发生反转，改变mtj的电阻，实现信息写入。耐久性(endurance)和写错误率(write error rate，wer)是存储器的两个重要指标，写电压过低会导致写错误率升高，从而增加写入过程中发生随机写失效的概率，发生此种类型失效时，位元性质没有改变，可以通过重复写入修复；写电压过高会导致位元耐久性降低，从而增加耐久性失效的概率，此种类型的失效会对位元造成击穿短路的永久性损伤，无法直接修复，因此，写电压需要同时满足避免出现耐久性失效和写入错误两个要求。目前存储器的写电压是一个固定的数值，即写入信息时始终以一个固定的写电压进行写入，存在软错误率高、写入窗口比较窄、寿命有限、可靠性差的缺陷。

3、因此，如何解决上述技术手段应是本领域技术人员重点关注的。

技术实现思路

1、本技术的目的是提供一种存储芯片及其写操作方法，以提升写入窗口、降低软错误率和延长芯片的寿命。

2、为解决上述技术问题，本技术提供一种存储芯片写操作方法，包括：

3、当存储芯片的位元发生写错误时，确定所述位元的失效类型；

4、根据所述失效类型更新所述位元所在目标子存储区的初始位元失效次数，得到所述目标子存储区的当前位元失效次数；

5、当所述当前位元失效次数不在预设次数范围，根据对应的所述失效类型调整所述目标子存储区内位元的写电压。

6、可选的，当所述失效类型为耐久性失效时，根据所述失效类型更新所述位元所在目标子存储区的初始位元失效次数包括：

7、将所述位元所在目标子存储区的初始位元失效次数减一；

8、根据对应的所述失效类型调整所述目标子存储区内位元的写电压包括：

9、控制所述目标子存储区内位元的写电压降低。

10、可选的，当所述失效类型为随机写失效时，根据所述失效类型更新所述位元所在目标子存储区的初始位元失效次数包括：

11、将所述位元所在目标子存储区的初始位元失效次数加一；

12、根据对应的所述失效类型调整所述目标子存储区内位元的写电压包括：

13、控制所述目标子存储区内位元的写电压升高。

14、可选的，确定所述位元的失效类型包括：

15、获取所述位元的阻值；

16、判断所述阻值是否小于预设阻值阈值；

17、当所述阻值小于所述预设阻值阈值，确定所述失效类型为耐久性失效；

18、当所述阻值不小于所述预设阻值阈值，确定所述失效类型为随机写失效。

19、可选的，确定所述位元的失效类型包括：

20、获取存储芯片的工作时间；

21、判断所述工作时间是否小于预设时间阈值；

22、当所述工作时间小于所述预设时间阈值，确定所述失效类型为随机写失效；

23、当所述工作时间不小于所述预设时间阈值，确定所述失效类型为耐久性失效。

24、可选的，确定所述位元的失效类型包括：

25、获取所述位元的写入次数；

26、判断所述写入次数是否小于预设次数阈值；

27、当所述写入次数小于预设次数阈值，确定所述失效类型为随机写失效；

28、当所述写入次数不小于预设次数阈值，确定所述失效类型为耐久性失效。

29、可选的，确定所述位元的失效类型包括：

30、对所述位元再次进行写操作；

31、读取所述位元中再次写入的信息；

32、判断再次写入的信息是否读取成功；

33、当再次写入的信息读取成功，确定所述失效类型为随机写失效；

34、当再次写入的信息读取失败，确定所述失效类型为耐久性失效。

35、可选的，确定所述位元的失效类型包括：

36、直接确定所述失效类型为随机写失效或者耐久性失效。

37、可选的，确定所述位元的失效类型之前，还包括：

38、当所述位元写操作完成后，读取所述位元写入的信息；

39、判断写入的信息是否读取成功；

40、当写入的信息读取成功，确定所述位元未发生写错误；

41、当写入的信息读取失败，确定所述位元发生写错误。

42、可选的，确定所述位元的失效类型之前，还包括：

43、在读取所述位元写入的信息时，通过错误检查和纠正模块判断所述位元是否发生写错误。

44、可选的，根据所述失效类型更新所述位元所在目标子存储区的初始位元失效次数，得到所述目标子存储区的当前位元失效次数包括：

45、根据所述失效类型，更新所述目标子区域与所述失效类型对应的初始位元失效次数，得到与所述失效类型对应的当前位元失效次数。

46、可选的，根据所述失效类型更新所述位元所在目标子存储区的初始位元失效次数，得到所述目标子存储区的当前位元失效次数包括：

47、根据所述失效类型，更新所述目标子区域整体的初始位元失效次数，得到所述目标子存储区总的当前位元失效次数。

48、可选的，当所述失效类型为耐久性失效时，根据所述失效类型更新所述位元所在目标子存储区的位元失效次数，得到所述目标子存储区的当前位元失效次数之后，还包括：

49、修复发生写错误的所述位元。

50、可选的，修复发生写错误的所述位元包括：

51、利用冗余位元替换发生写错误的所述位元。

52、本技术化提供一种存储芯片，包括：

53、包括多个子存储区的存储阵列，所述子存储区包括至少一个位元；

54、与所述存储阵列连接的主控部件，用于当所述位元发生写错误时，确定所述位元的失效类型；根据所述失效类型更新所述位元所在目标子存储区的初始位元失效次数，得到所述目标子存储区的当前位元失效次数；当所述当前位元失效次数不在预设次数范围，根据对应的所述失效类型调整所述目标子存储区内位元的写电压。

55、可选的，所述子存储区呈一列分布，所述主控部件中的驱动控制部件的数量与所述子存储区的数量相等，每个所述驱动控制部件通过调整对应的所述子存储区的bl电压以调整写电压。

56、可选的，所述子存储区呈阵列分布，阵列的行数和列数至少为两个；所述主控部件中的驱动控制部件包括与每一行所述子存储区对应连接的第一驱动控制单元，以及与每一列所述子存储区对应连接的第二驱动控制单元，所述第一驱动控制单元通过调整对应的所述子存储区的wl电压以调整写电压，所述第二驱动控制单元通过调整对应的所述子存储区的bl电压以调整写电压。

57、可选的，还包括：

58、错误检查和纠正模块，用于在读取所述位元写入的信息时，通判断所述位元是否发生写错误。

59、本技术所提供的一种存储芯片写操作方法，包括：当存储芯片的位元发生写错误时，确定所述位元的失效类型；根据所述失效类型更新所述位元所在目标子存储区的初始位元失效次数，得到所述目标子存储区的当前位元失效次数；当所述当前位元失效次数不在预设次数范围，根据对应的所述失效类型调整所述目标子存储区内位元的写电压。

60、可见，本技术中在对存储芯片中为位元进行写操作时，当位元发生写错误时，确定出发生写错误的位元的失效类型，根据失效类型更新发生写错误的位元所在的目标子存储区的初始位元失效次数，从而得到目标子存储区的当前位元失效次数，将当前位元失效次数与预设次数范围进行比较，当不在预设次数范围内时，表明目标子存储区内位元失效的次数比较多，对目标子存储区内位元的写电压进行调整。即本技术在进行写操作时写电压不是固定不变的，根据位元发生的失效类型对写电压进行对应的调整，可以提升写入窗口、降低软错误率和延长芯片的寿命。同时，本技术将存储芯片中划分为多个子存储区，在调整写电压时可以对子存储区进行单独的调整，实现写电压的动态调整。

61、此外，本技术还提供一种具有上述优点的存储芯片。