[發(fā)明專利]具有非易失性邏輯陣列備份相關(guān)應(yīng)用的處理裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310532311.8
• 申請(qǐng)日: 2013-09-10
• 公開（公告）號(hào): CN103956185B
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: S·C·巴特林;S·卡納
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 德克薩斯儀器股份有限公司
• 主分類號(hào): G11C16/06
• 分類號(hào): G11C16/06;H03K19/0175
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民

一種處理裝置(100)，使用多個(gè)易失性存儲(chǔ)元件(120)操作。多個(gè)易失性存儲(chǔ)元件(120)的N組的每組的M個(gè)易失性存儲(chǔ)元件通過使用多路復(fù)用器(212)被連接到多個(gè)非易失性邏輯元件陣列中的N乘M大小的非易失性邏輯元件陣列(110)。多路復(fù)用器(212)連接N組中的一組到N乘M大小的非易失性邏輯元件陣列(110)以一次將來自M個(gè)易失性存儲(chǔ)元件(120)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到N乘M大小的非易失性邏輯元件陣列(110)的一行中，或者一次將來自N乘M大小的非易失性邏輯元件陣列(110)的一行的數(shù)據(jù)寫入到M個(gè)易失性存儲(chǔ)元件(120)。相應(yīng)的非易失性邏輯控制器(106)控制多路復(fù)用器(212)關(guān)于易失性存儲(chǔ)元件(120)和非易失性存儲(chǔ)元件(110)之間的連接的操作。

本申請(qǐng)要求2012年9月10日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)61／698906的權(quán)益，其全部?jī)?nèi)容合并于此作為參考。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一般涉及非易失性存儲(chǔ)單元及它們?cè)谙到y(tǒng)中的使用，更具體地涉及與邏輯陣列組合以提供非易失性邏輯模塊。

背景技術(shù)

很多便攜電子裝置，例如移動(dòng)電話、數(shù)碼相機(jī)／可攜式攝像機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理、膝上計(jì)算機(jī)以及視頻游戲基于電池操作。在非活動(dòng)期間，裝置可不執(zhí)行處理操作，并且可以置于關(guān)機(jī)或待機(jī)電源模式以省電。提供給電子裝置中的邏輯的部分的電源可以在低電量待機(jī)電源模式下被關(guān)閉。然而，在待機(jī)電源模式下存在的泄漏電流表現(xiàn)了便攜式電池操作裝置的設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn)。裝置中的數(shù)據(jù)保持電路，例如觸發(fā)器和／或鎖存器，可以在裝置進(jìn)入待機(jī)電源模式之前，用于保存稍后使用的狀態(tài)信息。數(shù)據(jù)保持鎖存器，還可以被稱為影子鎖存器或氣球鎖存器，其通常由獨(dú)立的“常開”電源供電。

用于減少非活動(dòng)期間的泄漏電流的公知技術(shù)利用了多閾值CMOS (MTCMOS)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)影子鎖存器。在這種方法中，影子鎖存器利用厚柵極氧化物晶體管和／或高閾值電壓(Vt)晶體管來減少待機(jī)電源模式下的泄漏電流。在正常操作(如，在有效電源模式下)中，影子鎖存器通常與電路的剩余部分分開，以保持系統(tǒng)性能。為了在“主從”觸發(fā)器拓?fù)渲斜Ａ魯?shù)據(jù)，第三鎖存器，如影子鎖存器，可以被加入到主鎖存器和從鎖存器中以用于數(shù)據(jù)保留。在其他情況下，從鎖存器可以配置為在低電源操作期間作為保留鎖存器操作。然而，一些電量仍然需要以保留存儲(chǔ)的狀態(tài)。例如，參見美國(guó)專利US7639056，“用于斷電應(yīng)用的超低面積開銷保留觸發(fā)器”，其全部?jī)?nèi)容通過參考合并于此。

片上系統(tǒng)(system on chip，SoC)是長(zhǎng)期已經(jīng)公知的概念；基本方法是將越來越多的功能性集成到一個(gè)給定裝置中。這種集成能夠采用硬件或解決方案軟件的形式。性能收益通常通過增加的時(shí)鐘速率以及更優(yōu)化的處理節(jié)點(diǎn)來獲得。很多SoC設(shè)計(jì)將微處理器核或多個(gè)核與不同的外圍裝置和存儲(chǔ)器電路配對(duì)。

能量收集，也被稱為電量收集或能量采集，是一種處理，通過該處理，能量從外部源獲得、捕獲，并存儲(chǔ)以用于小型無線的獨(dú)立裝置，例如那些用于可穿戴電子設(shè)備和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的裝置。收集的能量可以從不同的來源獲得，例如：太陽(yáng)能電源、熱能、風(fēng)能、鹽分梯度、以及動(dòng)能等。然而，通常能量收集器提供非常少的電量以用于低能量電子設(shè)備。用于能量收集器的能量源存在于周圍背景并可用于使用。例如，溫度梯度存在來自內(nèi)燃機(jī)的操作，并且在城市區(qū)域內(nèi)，由于無線電和電視廣播等在環(huán)境中存在大量電磁能量。

發(fā)明內(nèi)容

附圖說明

圖1是依照本發(fā)明的不同實(shí)施例配置的示例片上系統(tǒng)(SoC)的部分的功能框圖；

圖2是在圖1的SoC中使用的一個(gè)觸發(fā)器云的更詳細(xì)的框圖；

圖3是說明由鐵電電容器展示的極化滯后圖；

圖4-7是說明依據(jù)本發(fā)明的不同實(shí)施例配置的示例鐵電非易失性比特單元的原理圖和時(shí)序圖；

圖8-9是說明依據(jù)本發(fā)明的不同實(shí)施例配置的另一個(gè)示例鐵電非易失性比特單元的原理圖和時(shí)序圖；