[發明專利]一種用于非易失性存儲器的操作方法、裝置及存儲介質

在審

• 申請號: 202010411779.1
• 申請日: 2020-05-15
• 公開（公告）號: CN111583983A
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 張君宇;劉璟;謝元祿;霍長興;張坤;呼紅陽;劉明
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: G11C13/00
• 分類號: G11C13/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 任巖

一種用于非易失性存儲器的操作方法、裝置及存儲介質。方法包括選取多個存儲單元并進行第一讀取操作，以根據第一電流閾值確定第一讀取結果；對多個存儲單元進行第二讀取操作，以根據第二電流閾值確定第二讀取結果；第二電流閾值大于第一電流閾值；對多個存儲單元進行第三讀取操作，以根據第三電流閾值確定第三讀取結果；第三電流閾值小于第一電流閾值；對第一讀取結果和第二讀取結果不一致的存儲單元進行改寫操作，使讀取電流都大于第二電流閾值；對第一讀取結果和第三讀取結果不一致的存儲單元進行改寫操作，使讀取電流都小于第三電流閾值。本發明可對未被訪問的存儲單元進行數據恢復，并降低電路開銷和功耗，同時不會產生額外的時延。

技術領域

本發明涉及非易失性存儲器技術領域，特別涉及一種用于非易失性存儲器的操作方法、裝置及存儲介質。

背景技術

隨著工藝節點的降低以及芯片面積的增大，芯片容量得到了顯著的提升，在現有的非易失性存儲器中，通常包含幾千至幾十億個存儲單元，由于工藝的不一致性，以及其他各種各樣的外界因素，將不可避免地導致其中的個別存儲單元產生數據錯誤。

以阻變存儲器(Resistive Random Access Memory，RRAM)為例，RRAM是一種非易失性存儲器，可以通過阻值的變化來實現數據的區分，若電阻的阻值發生漂移，則其中存儲的數據可能會跟著發生變化，從而產生數據錯誤。例如，一個存儲單元的阻值為A，存儲的數據為“0”，當該存儲單元發生阻值漂移后，阻值變為B，存儲的數據也變為“1”，可以看出，數據發生了翻轉，產生了數據錯誤。類似的，存儲單元中的數據也可以由“1”變為“0”。

通常情況下，阻值漂移是緩慢連續的，往往不是在某一個時刻突然跳躍式發生，即數據不會突然由一個強壯的“1”變成強壯的“0”，或是由強壯的“0”變成強壯的“1”，而是緩慢地發生變化。例如，由強壯的“1”變成弱“1”，此時還是一個正確的數據，但隨著阻值進一步漂移，到了某一個階段，就是“1”和“0”之間的模糊地帶，這時數據就會發生錯誤了。再到下一個階段，可能會漂移到一個弱“0”，此時數據徹底發生錯誤，除非借助外界糾錯機制，否則已經無法糾正。

目前，在存儲器電路中，為了解決上述的阻值漂移導致的數據錯誤，通常會在系統中加一個ECC糾錯機制，外加一些冗余資源，完成對存儲數據少量錯誤的糾正。但是這種方式存在著一些缺陷。例如：硬件開銷和功耗開銷較大，而且會在每次存取時，帶來額外的時延，此外，現有的方法是在錯誤發生后去糾正，這樣存儲單元中的錯誤數據并沒有被糾正，只是在送給外界接收端時被糾正了而已，隨著存儲單元中的錯誤數據越來越多，終會超過ECC糾錯機制的能力上限。因此，亟需一種用于非易失性存儲器的操作方法，以解決上述技術問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于非易失性存儲器的操作方法、裝置及存儲介質，以對未被訪問的存儲單元進行數據恢復，并降低電路開銷和功耗。

為實現上述目的，本發明實施例提供一種用于非易失性存儲器的操作方法，包括：

從非易失性存儲器中選取多個存儲單元；

對所述多個存儲單元進行第一讀取操作，得到各個存儲單元的第一讀取結果；所述第一讀取結果根據第一電流閾值以及存儲單元的讀取電流確定；

對所述多個存儲單元進行第二讀取操作，得到各個存儲單元的第二讀取結果；所述第二讀取結果根據第二電流閾值以及存儲單元的讀取電流確定；所述第二電流閾值大于所述第一電流閾值；

對所述多個存儲單元進行第三讀取操作，得到各個存儲單元的第三讀取結果；所述第三讀取結果根據第三電流閾值以及存儲單元的讀取電流確定；所述第三電流閾值小于所述第一電流閾值；

獲取所述第一讀取結果和第二讀取結果不一致的存儲單元，得到第一待校正存儲單元；

獲取所述第一讀取結果和第三讀取結果不一致的存儲單元，得到第二待校正存儲單元；