[发明专利]实时访问差分存储器的方法、差分存储器和电子系统

说明书

本公开涉及实时访问差分存储器的方法、差分存储器和电子系统。在实施例中，一种使用单端模式操作差分存储器的方法包括：通过将存储在第一主存储器模块中的第一逻辑数据复制到辅助存储器模块中，来将第二逻辑数据存储在差分存储器的辅助存储器模块中；刷新第一逻辑数据；接收用于读取第一逻辑数据的请求；当刷新第一逻辑数据时，响应于用于读取第一逻辑数据的请求，在刷新第一逻辑数据时取出第二逻辑数据；以及当不刷新第一逻辑数据时，响应于用于读取第一逻辑数据的请求，取出第一逻辑数据。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年1月5日提交的意大利申请第 102018000000581号的权利，其申请通过引用并入本文。

本申请与于2018年1月5日提交的意大利申请第 102018000000580号同时提交，该申请也通过引用并入本文。

技术领域

本发明总体上涉及电子系统和方法，并且在具体实施例中，涉及一种实时访问差分存储器的方法、差分存储器和电子系统。

背景技术

众所周知，非易失性相变存储器(PCM)表示一代集成存储器，其中通过利用相变材料来获得信息的存储，相变材料具有能够在相位之间切换的特性，这些相位具有显著不同的值的电阻率。具体地，这些材料可以在具有高电阻率的非晶相和具有低电阻率的结晶相或多晶相之间切换。因此，在相变存储器单元中，可以将被存储在单元中的数据的不同值与单元的存储器元件的相应相位相关联。

例如，可以使用元素周期表第VI族的元素(诸如碲(Te)、硒 (Se)或锑(Sb))，它们被称为“硫属元素化物”或“硫属元素材料”以用来形成相变存储器元件。具体地，由锗(Ge)、锑(Sb)和碲(Te)构成的被称为GST(具有化学组成Ge₂Sb₂Te₅)的合金目前在这种存储器元件中找到了广泛的用途。

可以通过局部地增加硫属元素材料区域的温度来获得存储器元件中的相位切换，例如，通过使编程电流通过被布置为与硫属元素材料区域接触的电阻电极(一般被称为“加热器”)。通过焦耳效应产生的电流生成对于相变所需的温度分布。具体地，当硫属元素材料处于具有高电阻率(所谓的RESET状态)的非晶态时，有必要施加持续时间和幅度的第一电流脉冲(所谓的SET脉冲)，以使得硫属元素材料能够缓慢冷却。经过这种处理后，硫属元素材料改变状态并从高电阻率状态转变为低电阻率结晶态(所谓的SET状态)。相反地，当硫属元素材料处于SET状态中时，有必要施加大振幅和短持续时间的第二电流脉冲(所谓的RESET脉冲)，以使硫属元素材料返回到高电阻率非晶态中。

在已知类型的PCM电路中，可以通过向硫属元素材料的存储器元件施加足够低的电压以不引起其可感觉到的热、然后通过读取存储器单元中流动的电流的值，来执行对被存储在存储器单元中的数据的读取。给定电流与硫属元素材料的电导率成比例，则可以确定材料处在哪个相位中，并因此获得被存储在存储器单元中的数据。

以已知的方式，差分类型的PCM通常根据具有按行(字线)和列(位线)布置的存储器单元的阵列的方案来设计。每个存储器单元由相变存储元件和被串联连接的选择器晶体管提供。基于在输入处所接收的地址逻辑信号和或多或少复杂的解码方案，列解码器和行解码器使得每次被寻址时能够选择存储器单元，并且具体是选择对应的字线和位线。

列解码器包括多个模拟选择开关(利用晶体管来实现)，其在它们相应的控制端子上接收地址信号。选择开关根据层级中的树结构来布置，并且它们在每个层级中的数目与存储器阵列的布置和大小相连接。一旦被启用，选择开关就使得可以根据要被实施的操作将所选择的位线拉至确定的电压值和/或电流值。具体地，在编程阶段或读取阶段与所选择的位线之间创建电流路径。电流路径由一定数目的一系列系列选择开关定义。