磁性存储位元及其修复方法和读写方法与流程

本发明涉及数据存储，尤其涉及一种磁性存储位元及其修复方法和读写方法。

背景技术：

1、当现有mram制作工艺不够成熟的条件下，阵列的制作会形成很多有问题的单元，有些存储单元难以翻转，失去了mram的特征，有些单元在正常读写的过程中损坏，导致无法使用。这些单元严重影响阵列的良率，要想使用存在问题的阵列，必须将这些有问题的单元处理或者替换为能正常读写的单元。所以产生许多的修复方法，常用的方法有使用行列的冗余单元进行修复。

2、在目前的阵列结构中，采用冗余单元修复，每次只能替换整行或者整列，由于可能待修复的只有几个单元，但是要用一整行一千多个单元来做替换，对于修复来说有些浪费。且修复能力较弱，只能实现较小范围的修复。若用按位修复的方法，需要对数据进行串行排序，当位宽较大时，影响读写频率。

技术实现思路

1、本发明提供的磁性存储位元及其修复方法和读写方法，能够实现在存储位元内实现损坏单元的修复。

2、第一方面，本发明提供一种磁性存储位元，包括：

3、存储电路，包括并联设置的第一存储支路和第二存储支路；其中，所述第一存储支路，包括串联设置的第一磁隧道结和第一mos管；所述第二存储支路，包括串联设置的第二磁隧道结和第二mos管；

4、参考电路，包括并联设置的第一参考支路和第二参考支路；其中，第一参考支路，包括串联设置的第一参考元件和第三mos管；第二参考支路，包括串联设置的第二参考元件和第四mos管；

5、所述存储电路的第一端通过第五mos管与第一电压接口电连接；所述存储电路的第二端与第二电压接口电连接，所述存储电路的第二端还与灵敏放大器的第一输入端电连接；

6、所述参考电路的第一端与第三电压接口电连接，所述参考电路的第二端与灵敏放大器的第二输入端电连接。

7、第二方面，本发明提供一种磁性存储位元修复方法，应用于上述的磁性存储位元，包括：

8、检测第一磁隧道结的写入电压；

9、当所述写入电压超过第一预定阈值时，将第一mos管设置为导通状态，通过第一电压接口和第二电压接口向第一磁隧道结施加超过第二预定阈值的电压，以写毁所述第一存储支路。

10、可选地，当所述写入电压不超过第一预定阈值时，确定所述第一磁隧道结完好。

11、可选地，通过第一电压接口和第二电压接口向第一磁隧道结施加超过第二预定阈值的电压，以写毁所述第一存储支路之后，还包括：

12、将第一mos管和第三mos管设置为导通状态，在第一电压端口和第三电压端口施加电压，以使所述灵敏放大器依据第一mos管和第三mos管输出对比结果；

13、当第一mos管的电流大于第三mos管的电流时，确定第一磁隧道结已经写毁；

14、当第一mos管的电流小于第三mos管的电流时，确定第一磁隧道结未被写毁。

15、可选地，确定第一磁隧道结未被写毁时，重复将第一mos管设置为导通状态，通过第一电压接口和第二电压接口向第一磁隧道结施加超过第二预定阈值的电压的步骤。

16、第三方面，本发明提供一种磁性存储位元读写方法，应用于上述的磁性存储位元，包括：

17、将第一mos管和第三mos管设置为导通状态，在第一电压端口和第三电压端口施加电压，以使所述灵敏放大器依据第一mos管和第三mos管输出对比结果；

18、当第一mos管电流大于第三mos管电流时，对第一存储支路进行读操作或者写操作；

19、当第一mos管电流不大于第三mos管电流时，对第二存储支路进行读操作或者写操作。

20、可选地，对第一存储支路进行读操作包括：

21、将第一mos管和第四mos管设置为导通状态，向第一电压接口和第三电压接口施加电压，以使灵敏放大器对第一mos管和第四mos管的电流进行比较，读出第一存储支路存储的数据。

22、可选地，对第二存储支路进行读操作包括：

23、将第二mos管和第四mos管设置为导通状态，向第一电压接口和第三电压接口施加电压，以使灵敏放大器对第二mos管和第四mos管的电流进行比较，读出第二存储支路存储的数据。

24、可选地，对第一存储支路进行写操作包括：

25、将第一mos管设置为导通状态，通过第一电压接口和第二电压接口施加电压，以使向第一存储支路写入数据。

26、可选地，对第二存储支路进行写操作包括：

27、将第二mos管设置为导通状态，通过第一电压接口和第二电压接口施加电压，以使向第一存储支路写入数据。

28、在本发明提供的技术方案中，通过设置两个存储支路，能够实现位元内的替换与修复，无需外围电路的额外设计即能够实现损坏位元的修复；并且且数据直接写入或读出，不需要做译码等操作，当位宽较宽时，优势明显。同时，在本实施方式中，提供了两个参考支路，两个参考支路中，其中一个参考支路用来判断第一磁隧道结是否损坏，另一个参考支路用来在读取数据时作为参考，通过判断第一磁隧道结是否损坏的识别结果，能够快捷且准确的确认应当从哪一个存储支路中读取数据。

技术特征：

1.一种磁性存储位元，其特征在于，包括：

2.一种磁性存储位元修复方法，其特征在于，应用于权利要求1所述的磁性存储位元，包括：

3.根据权利要求2所述的磁性存储位元修复方法，其特征在于，当所述写入电压不超过第一预定阈值时，确定所述第一磁隧道结完好。

4.根据权利要求2所述的磁性存储位元修复方法，其特征在于，通过第一电压接口和第二电压接口向第一磁隧道结施加超过第二预定阈值的电压，以写毁所述第一存储支路之后，还包括：

5.根据权利要求4所述的磁性存储位元修复方法，其特征在于，确定第一磁隧道结未被写毁时，重复将第一mos管设置为导通状态，通过第一电压接口和第二电压接口向第一磁隧道结施加超过第二预定阈值的电压的步骤。

6.一种磁性存储位元读写方法，其特征在于，应用于权利要求1所述的磁性存储位元，包括：

7.根据权利要求6所述的磁性存储位元读写方法，其特征在于，对第一存储支路进行读操作包括：

8.根据权利要求6所述的磁性存储位元读写方法，其特征在于，对第二存储支路进行读操作包括：

9.根据权利要求6所述的磁性存储位元读写方法，其特征在于，对第一存储支路进行写操作包括：

10.根据权利要求6所述的磁性存储位元读写方法，其特征在于，对第二存储支路进行写操作包括：

技术总结本发明提供一种磁性存储位元，包括：存储电路，包括并联的第一/二存储支路；其中，第一存储支路，包括串联的第一磁隧道结和第一MOS管；第二存储支路，包括串联的第二磁隧道结和第二MOS管；参考电路，包括并联的第一/二参考支路；其中，第一参考支路，包括串联的第一参考元件和第三MOS管；第二参考支路，包括串联的第二参考元件和第四MOS管；存储电路第一端通过第五MOS管与第一电压接口电连接；存储电路第二端与第二电压接口电连接，存储电路第二端还与灵敏放大器第一输入端电连接；参考电路第一端与第三电压接口电连接，参考电路第二端与灵敏放大器第二输入端电连接。本发明提供的磁性存储位元，能够实现在存储位元内实现损坏单元的修复。技术研发人员：熊保玉,赵建坤,沈岙受保护的技术使用者：浙江驰拓科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/4/17