[发明专利]具有电感分流器的约瑟夫森磁性随机存取存储器

说明书

一种存储器系统包括耦合到行中的存储器单元的字线和耦合到列中的存储器单元的位线。每个存储器单元包括存储器存储元件，该存储器存储元件包括约瑟夫森结，该约瑟夫森结被配置为响应于将字线电流施加到约瑟夫森结而处于第一状态或第二状态。通过将位线电流施加到位线来对至少一个存储器存储元件执行读取操作。与至少一个存储器存储元件并联耦合的至少一个电感分流器被配置为：在读取操作之后，移除提供给至少一个存储器存储元件的位线电流的至少实质部分，而不需要移除在读操作期间施加到位线的位线电流的全部。

技术领域

本公开总体上涉及集成电路领域，并且具体涉及包括以行和列布置的存储器单元阵列的存储系统。

背景技术

在电子设备中使用的基于半导体的集成电路(诸如随机存取存储器)包括基于互补金属氧化物半导体(CMOS)技术的数字电路。但是，CMOS技术在设备尺寸方面正在达到其极限。另外，即使在没有访问基于CMOS的存储器时，这些存储器中的泄漏电流也会导致高功耗。

例如，数据中心中的服务器越来越消耗大量的功率。功率的消耗部分是来自能量耗散的功率损失的结果，即使在CMOS电路不活跃时也是如此。这是因为即使诸如随机存取存储器之类的电路不活跃并且不消耗任何动态功率时，由于需要维持CMOS晶体管的状态，所以它们仍然消耗功率。另外，由于CMOS电路使用DC电压来供电，因此即使CMOS电路不活跃时，也存在一定量的电流泄漏。因此，即使当这样的电路没有处理操作时(例如读/写)，不仅由于需要维持CMOS晶体管的状态而且还由于电流泄漏，浪费了一定量的功率。

对基于CMOS技术的存储器的替代方法是基于超导逻辑的存储器。

发明内容

在一个示例中，本公开涉及一种存储器系统，包括：以行和列布置的存储器单元阵列。该存储器系统还包括：(1)第一组字线，其中所述第一组字线中的每一个耦合到至少一行中的第一多个存储器单元；以及(2)第一组位线，其中所述第一组位线中的每一个耦合到至少一列中的第二多个存储器单元。所述第一多个存储器单元中的每一个与所述第二多个存储器单元中的每一个还可以包括：至少一个存储器存储元件，其包括至少一个约瑟夫森结，该约瑟夫森结被配置为响应于经由所述第一组字线中的至少一个将字线电流施加到至少一个约瑟夫森结，而处于第一状态或第二状态。通过将位线电流施加到所述第一组位线中的至少一个，可以对至少一个存储器存储元件执行读取操作。第一多个存储器单元中的每一个以及第二多个存储器单元中的每一个还可以包括至少一个电感分流器，其与所述至少一个存储器存储元件并联耦合，其中所述电感分流器被配置为：在所述读取操作之后，移除提供给所述至少一个存储器存储元件的位线电流的至少实质部分，而不需要移除在读取操作期间施加到所述第一组位线中的至少一个的位线电流的全部。

在另一方面，提供了一种存储器系统中的方法，所述存储器系统包括：以行和列布置的存储器单元阵列；第一组字线，其中所述第一组字线中的每一个耦合到至少一行中的第一多个存储器单元；第一组位线，其中所述第一组位线中的每一个耦合到至少一列中的第二多个存储器单元，其中第一多个存储器单元中的每一个以及第二多个存储器单元中的每一个可以包括至少一个存储器存储元件，其包括至少一个约瑟夫森结，该约瑟夫森结包括磁屏障层。所述方法可以包括：响应于施加到所述第一组位线中的至少一个的第一位线电流和施加到所述第一组字线中的至少一个的第一字线电流，执行第一读取操作。所述方法还可以包括：使用与所述至少一个存储器存储元件并联耦合的电感分流器，移除在第一读取操作期间提供给所述至少一个存储器存储元件的第一位线电流的至少实质部分，而不需要移除在读取操作期间施加到所述第一组位线中的至少一个的第一位线电流的全部。