[實用新型]閃存單元、閃存模塊以及閃存芯片

有效

• 申請號: 201821984477.8
• 申請日: 2018-11-28
• 公開（公告）號: CN209103825U
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發明（設計）人: 王紹迪
• 申請（專利權）人: 北京知存科技有限公司
• 主分類號: G11C16/14
• 分類號: G11C16/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型提供一種閃存單元、閃存模塊以及閃存芯片，該閃存單元包括：用于存儲長時數據的可編程半導體器件以及用于存儲臨時數據的模擬電容單元，可編程半導體器件與模擬電容單元并聯連接，其中，通過設置模擬電容單元存儲臨時數據，能夠有效減少可編程半導體器件的擦寫次數，避免可編程半導體器件的老化。

技術領域

本實用新型涉及閃存技術領域，尤其涉及一種閃存單元、閃存模塊以及閃存芯片。

背景技術

閃存是一種非易失性存儲器，其通過調控閃存晶體管的閾值電壓來實現數據的存儲。根據閃存晶體管和陣列結構的不同，閃存主要分為NOR-型閃存和NAND-型閃存。NAND-型閃存的讀寫以頁和塊為單位，其容量大、成本低，廣泛應用于大規模獨立式存儲器；NOR-型閃存支持數據的隨機存取，與NAND-型閃存相比，密度較低、容量較小、成本較高，主要應用于嵌入式存儲器。

近年來，為了解決傳統馮諾依曼計算體系結構瓶頸，存內計算(Computing-In-Memory,CIM)得到人們的廣泛研究，其基本思想是直接利用存儲器進行邏輯計算，從而減少存儲器與處理器之間的數據傳輸量以及傳輸距離，降低功耗的同時提高性能。

但是，因為閃存中的數據是通過對閃存晶體管進行擦寫來更新，而閃存晶體管的擦寫次數有限，頻繁擦寫容易使閃存晶體管老化，進而導致存內計算芯片老化。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型提供一種閃存單元、閃存模塊以及閃存芯片，解決頻繁擦寫閃存晶體管導致存內計算芯片老化的問題。

為了解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案：

第一方面，提供一種閃存單元，包括：用于存儲長時數據的可編程半導體器件以及用于存儲臨時數據的模擬電容單元，該可編程半導體器件與該模擬電容單元并聯連接。

進一步地，該模擬電容單元包括：輸出晶體管、充電晶體管、放電晶體管以及電容；

該輸出晶體管的漏極連接該可編程半導體器件的漏極，源極連接該可編程半導體器件的源極，柵極連接該電容的一端；

該充電晶體管的源極連接高電壓，柵極連接第一控制電壓，漏極連接該電容的另一端；

該放電晶體管的源極連接低電壓，柵極連接第二控制電壓，漏極連接該電容的另一端。

進一步地，閃存單元還包括：編程電路，

該編程電路連接該充電晶體管的柵極和/或該放電晶體管的柵極，用于向該充電晶體管以及放電晶體管提供該第一控制電壓和/或該第二控制電壓。

進一步地，該編程電路還連接該可編程半導體器件，用于向該可編程半導體器件提供編程電壓。

進一步地，該編程電路包括：電壓產生電路和電壓控制電路，該電壓產生電路用于產生該第一控制電壓和/或該第二控制電壓和/或該編程電壓，該電壓控制電路用于將該電壓產生電路產生的電壓加載至對應的充電晶體管和/或放電晶體管和/或可編程半導體器件。

進一步地，閃存單元還包括：控制電路，連接該編程電路，用于控制該編程電路工作。

第二方面，提供一種閃存模塊，包括多個呈陣列布置的上述閃存單元。

第三方面，提供一種閃存芯片，包括多個閃存模塊；每個閃存模塊均包括呈陣列布置的多個上述閃存單元。

本實用新型提供的閃存單元、閃存模塊以及閃存芯片，包括：用于存儲長時數據的可編程半導體器件以及用于存儲臨時數據的模擬電容單元，可編程半導體器件與模擬電容單元并聯連接，其中，通過設置模擬電容單元存儲臨時數據，能夠有效減少可編程半導體器件的擦寫次數，避免可編程半導體器件的老化。