[發明專利]使用自旋轉移力矩磁阻裝置的軟件可編程邏輯

有效

• 申請號: 201310056261.0
• 申請日: 2008-03-31
• 公開（公告）號: CN103151068A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 盧·G·蔡-奧恩;馬修·邁克爾·諾瓦克;升·H·康
• 申請（專利權）人: 高通股份有限公司
• 主分類號: G11C11/16
• 分類號: G11C11/16;G11C5/02
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 劉國偉

分案申請的相關信息

本案是分案申請。該分案的母案是申請日為2008年3月31日、申請號為200880009921.7、發明名稱為“使用自旋轉移力矩磁阻裝置的軟件可編程邏輯”的發明專利申請案。?

根據35U.S.C§119主張優先權

本專利申請案主張2007年3月29日提出申請且名稱為“SOFTWARE?PROGRAMMABLE?LOGIC?USING?SPIN?TRANSFER?TORQUE?MAGNETORESISTIVE?RANDOM?ACCESS?MEMORY(使用自旋轉移力矩磁阻隨機存取存儲器的軟件可編程邏輯)”的第60/908,767號臨時申請案的優先權，且所述臨時申請案讓與給其受讓人且由此明確地以引用方式并入本文中。?

技術領域

本發明實施例涉及可編程邏輯陣列(PLA)或現場可編程門陣列(FPGA)。更特定來說，本發明實施例涉及使用自旋轉移力矩磁阻隨機存取存儲器(STT-MRAM)技術的PLA、FPGA或軟件可編程邏輯。?

背景技術

現場可編程門陣列是半導體裝置，其包含稱作“邏輯區塊”的可編程邏輯組件及可編程互連。可對邏輯區塊進行編程以執行例如“與”及“異或”等基本邏輯門的功能或例如解碼器或簡單的數學函數的較復雜的組合功能。在大多數FPGA中，邏輯區塊還包含存儲器元件，其可以是簡單的觸發器或是較完整的存儲器區塊。可編程互連的層級允許邏輯區塊按系統設計者的需要互連。在制造完FPGA后，系統設計者可使用編程來實施許多不同邏輯功能，由此使所述裝置成為“現場可編程的”。?

PLA類似于FPGA，其不同之處在于PLA在集成電路制作級處通過一個或兩個掩模的改變而被修改或“編程”。如在美國專利5,959,465中所描述，具有快閃EPROM存儲器元件的PLA通常由兩個邏輯平面組成，即輸入平面及輸出平面。每一平面均接收施加到所述邏輯平面內的晶體管的柵極端子的輸入且提供輸出到輸出節點。到輸入平面的輸入是到PLA的輸入。輸入平面的輸出是中間節點。到輸出平面的輸入連接到中間節點。輸出平面的輸出是PLA的輸出。所述輸入平面可提供“與”功能，而所述?輸出平面可提供“或”功能。另一選擇是，兩個平面均可提供“或非”功能。所述功能由所使用的晶體管的類型及連接性以及施加到其柵極的信號來定義。NOR-NOR配置具有特定優點，即其是實施于CMOS邏輯中的最簡單配置。“或非”級具有等于并聯連接的輸入的數目的多個晶體管。添加用于容納其它輸入的其它并聯晶體管不影響所述級的運行速度。?

美國專利6,876,228描述具有磁性存儲元件或稱作磁阻隨機存取存儲器(MRAM)的存儲器單元的FPGA。將連接信息寫入所述磁性存儲元件。將所述連接信息串行輸入到移位寄存器中并存儲于其中，所述移位寄存器對應于所述磁性存儲元件。當電力連通時，存儲在磁性存儲元件中的連接信息由鎖存元件鎖存，且輸出到切換電路以互連FPGA的邏輯區塊。?

磁阻隨機存取存儲器(MRAM)是具有可與易失性存儲器匹敵的響應(讀取/寫入)時間的非易失性存儲器技術。與將數據存儲為電荷或電流的常規RAM技術相比，MRAM使用磁性元件。如圖1A及1B中所圖解說明，磁性隧道結(MTJ)存儲元件105可由通過絕緣(隧道勢壘)層20分離的兩個磁性層10及30形成，所述磁性層中的每一者均可保持磁場。將兩個層中的一者(例如，固定層10)設定為特定極性。另一層(例如，自由層30)的極性32自由地改變以匹配可施加的外部場的極性。自由層30的極性32的改變將改變MTJ存儲元件105的電阻。例如，當極性對準時，出現低電阻狀態(圖1A)。當極性不對準時，就會出現高電阻狀態(圖1B)。已簡化對MTJ105的圖解說明且所屬領域的技術人員將了解，如此項技術中已知，所圖解說明的每一層可包括一個或一個以上材料層。?

發明內容

本發明的實例性實施例是針對用于使用自旋轉移力矩磁阻技術的軟件可編程邏輯的系統、電路和方法。?

本發明的實施例可包含可編程邏輯陣列，其包括：布置在陣列中的多個自旋轉移力矩磁性隧道結(MTJ)裝置；及耦合到對應MTJ裝置以改變每一MTJ裝置的自由層的極性的多個可編程源；其中第一組所述MTJ裝置被布置成輸入平面，其中第二組所述MTJ裝置被布置成輸出平面，且其中所述輸入平面及所述輸出平面組合以基于每一MTJ裝置的自由層的相對極性形成邏輯功能。?