[发明专利]一种相变存储器的高速数据写入结构及写入方法

权利要求书

1.一种相变存储器的高速数据写入结构，其特征在于：包括比较电路、包含N个数据位和一个标志位的数据存储单元、N+1个写入电路以及控制电路；

所述比较电路对从阵列读取的数据和需要被写入的数据进行比较，将比较结果发送给控制电路；

所述N+1个写入电路中第一写入电路用于对所述数据存储单元的标志位执行设置/重置(SET/RESET)操作，N个写入电路分别用于对所述数据存储单元的N个数据位执行SET/RESET操作；

所述控制电路接收从阵列读取的数据和需要被写入的数据，以及比较电路发送的比较结果；根据比较结果，在所述数据存储单元中所有数据位执行相同的SET操作或RESET操作时，仅控制所述第一写入电路对所述标志位执行SET操作或RESET操作；在要执行RESET操作的数据位数量大于预定值时，将要执行RESET操作的数据位改为要执行SET操作，并控制所述第一写入电路改变所述标志位，同时控制要执行SET操作的数据位对应的写入电路，执行SET操作；在要执行RESET操作的数据位数量不大于预定值时，同时控制要执行SET操作和/或RESET操作的数据位对应的写入电路，执行SET操作和/或RESET操作。

2.如权利要求1所述的高速数据写入结构，其特征在于：所述控制电路通过向所述写入电路传送控制信号和SET电流或RESET电流，控制所述写入电路执行所述SET操作或RESET操作。

3.如权利要求1所述的高速数据写入结构，其特征在于：所述控制电路包括存储了预定的RESET操作分组方式的存储模块；在执行RESET操作时，先对要执行RESET操作的数据位按存储模块中的分组方式进行分组；再按照分组的顺序，一组一组地分时控制对应的写入电路执行RESET操作。

4.一种相变存储器的高速数据写入方法，其特征在于：采用权利要求1所述的高速数据写入结构，其包括如下步骤：

A、所述比较电路对从阵列读取的数据和需要被写入的数据进行比较，将比较结果发送给控制电路；

B、控制电路根据比较结果，在所述数据存储单元中所有数据位执行相同的SET操作或RESET操作时，执行步骤C；在要执行RESET操作的数据位数量大于预定值时，执行步骤D；在要执行RESET操作的数据位数量不大于预定值时，执行步骤F；

C、仅控制所述第一写入电路对所述标志位执行SET操作或RESET操作，结束；

D、将要执行RESET操作的数据位改为要执行SET操作；

E、控制所述第一写入电路改变所述标志位，同时控制要执行SET操作的数据位对应的写入电路，执行SET操作；

F、同时控制要执行SET操作和/或RESET操作的数据位对应的写入电路，执行SET操作和/或RESET操作。

5.如权利要求4所述的高速数据写入方法，其特征在于，该方法进一步包括：步骤B中，如果在要执行RESET操作的数据位数量大于预定值时，还有要执行SET操作的数据位，则将要执行的SET操作删除。

6.如权利要求4所述的高速数据写入方法，其特征在于，所述数据存储单元的标志位用于标识：

相变材料的非晶态表示逻辑“1”、晶态表示逻辑“0”；或者

相变材料的非晶态表示逻辑“0”、晶态表示逻辑“1”。

7.如权利要求4所述的高速数据写入方法，其特征在于，所述的预定值为数据存储单元中包含数据位的总数的一半；

所述数据存储单元中包含数据位的总数为该相变存储器能够一次写入的数据位的数量。

8.如权利要求4所述的高速数据写入方法，其特征在于，所述RESET操作包括如下步骤：

e1、对要执行RESET操作的数据位进行分组；

e2、按照分组的顺序，一组一组地分时控制对应的写入电路执行RESET操作。

9.如权利要求8所述的高速数据写入方法，其特征在于，该方法还包括：预先设置最大允许电流值；

所述步骤e1分组为：每组要执行RESET操作的数据位数量相同或不同；该分组使得每组执行RESET操作的平均或最大RESET电流小于所述最大允许电流值。