[发明专利]使用自旋转移力矩磁阻装置的软件可编程逻辑

权利要求书

1.一种可编程逻辑阵列，其包括：

多个自旋转移力矩磁性隧道结MTJ装置，其被布置于阵列中；及

多个可编程源，其耦合到对应MTJ装置以用于改变每一MTJ装置的自由层的极 性；

其中，多个MTJ装置包括第一组MTJ装置和第二组MTJ装置，

其中所述第一组MTJ装置被布置成输入平面，

其中所述第二组MTJ装置被布置成输出平面，且

其中所述输入平面及所述输出平面经组合以基于每一MTJ装置的所述自由层的 相对极性形成逻辑功能。

2.如权利要求1所述的可编程逻辑阵列，其中每一MTJ装置含有可电编程为低 电阻或高电阻状态的MTJ存储元件。

3.如权利要求2所述的可编程逻辑阵列，其中所述阵列中的每一行均经由所述 多个MTJ装置中的一者耦合到输入列。

4.如权利要求3所述的可编程逻辑阵列，其中通过将使第一行耦合到第一列的 第一MTJ设定为低电阻状态而在所述第一行中选择第一输入列。

5.如权利要求4所述的可编程逻辑阵列，其中通过将使所述第一行耦合到第二 列的第二MTJ设定为高电阻状态而不在所述第一行中选择第二输入列。

6.如权利要求4所述的可编程逻辑阵列，其中来自所述多个可编程源的第一可 编程源耦合到一耦合到所述第一MTJ的列且来自所述多个可编程源的第二可编程源 耦合到一耦合到所述第一MTJ的行。

7.如权利要求6所述的可编程逻辑阵列，其中所述第一可编程源及第二可编程 源经配置以在写入操作期间为所述第一MTJ提供编程电流。

8.如权利要求7所述的可编程逻辑阵列，其中所述第二可编程源经配置以在读 取操作期间提供电压吸收器。

9.如权利要求1所述的可编程逻辑阵列，其中所述输入平面是“或非”平面且 所述输出平面是“或非”平面。

10.如权利要求1所述的可编程逻辑阵列，其中所述输入平面是“与”平面且输 出平面是“或”平面。

11.如权利要求1所述的可编程逻辑阵列，其进一步包括：

多路复用器驱动器，其耦合在所述输入平面与输出平面之间，其中所述多路复用 器驱动器经配置以将读取信号从所述输入平面的第一行提供到所述输出平面的MTJ。

12.如权利要求11所述的可编程逻辑阵列，其中所述多路复用器驱动器包括感 测放大器，所述感测放大器经配置以检测所述第一行上的电压电平且基于所述第一行 上的所述电压电平与阈值电压的比较而产生二进制输出电压。

13.如权利要求11所述的可编程逻辑阵列，其中所述多路复用器驱动器包括写 入部分，所述写入部分经配置以将所述输出平面中的所述MTJ耦合到所述多个可编程 源中的与所述输出平面相关联的一者。

14.如权利要求13所述的可编程逻辑阵列，其中所述多个可编程源中的一者耦 合到一耦合到所述输出平面中的所述MTJ的列。

15.如权利要求1所述的可编程逻辑阵列，其进一步包括：

输出感测放大器，其耦合到所述输出平面且经配置以检测所述输出平面的列上的 电压电平及基于所述输出平面的所述列上的所述电压电平与阈值电压的比较而产生二 进制输出电压。