[發明專利]基于磁性存儲器的邏輯計算單元、方法及全加器

有效

• 申請號: 202011115973.1
• 申請日: 2020-10-19
• 公開（公告）號: CN113450847B
• 公開（公告）日: 2023-02-17
• 發明（設計）人: 劉桐汐;王昭昊;吳比;趙巍勝
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G11C11/16
• 分類號: G11C11/16;G06F7/501
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 趙平;單曉雙

1.一種基于磁性存儲器的邏輯計算單元，其特征在于，包括加法電路；

所述加法電路包括用于存儲加數的第一磁性存儲器、與所述第一磁性存儲器連接的第一通路和第二通路；

所述第一通路用于響應于被加數信號進行加數與被加數的或運算，所述第二通路用于響應于加數信號和被加數信號完成加數與被加數的異或運算得到存儲于所述第一磁性存儲器中的第一異或結果；

當所述被加數信號為第一電平時，所述第一通路導通，所述第一磁性存儲器存儲第一邏輯數字；

當所述加數信號和被加數信號為第一電平時，所述第二通路導通，所述第一磁性存儲器存儲第二邏輯數字。

2.根據權利要求1所述的基于磁性存儲器的邏輯計算單元，其特征在于，所述第一通路進一步用于響應于進位信號進行進位數和所述第一異或結果的或運算，所述第二通路用于響應于所述進位信號和所述第一異或結果對應的信息完成所述進位數與所述第一異或結果的異或運算得到存儲于所述第一磁性存儲器中的全加運算結果。

3.根據權利要求2所述的基于磁性存儲器的邏輯計算單元，其特征在于，

當所述進位信號為第一電平時，所述第一通路導通，所述第一磁性存儲器存儲第一邏輯數字；

當所述進位信號和第一異或結果對應的信號為第一電平時，所述第二通路導通，所述第一磁性存儲器存儲第二邏輯數字。

4.根據權利要求1所述的基于磁性存儲器的邏輯計算單元，其特征在于，還包括進位電路；

所述進位電路包括第二磁性存儲器、與所述第二磁性存儲器連接的第三通路和第四通路；

所述第三通路用于響應于被加數信號和進位信號得到存儲于所述第二磁性存儲器中的第一進位結果，所述第四通路用于響應于被加數信號和進位信號得到存儲于所述第二磁性存儲器中的第二進位結果。

5.根據權利要求4所述的基于磁性存儲器的邏輯計算單元，其特征在于，

當所述被加數信號和進位信號為第一電平時，所述第三通路導通，所述第二磁性存儲器存儲第一邏輯數字；

當所述進位信號或被加數信號為第二電平時，所述第四通路導通，所述第二磁性存儲器存儲第二邏輯數字。

6.根據權利要求4或5所述的基于磁性存儲器的邏輯計算單元，其特征在于，所述進位電路進一步用于響應于被加數信號、加數信號和進位信號得到存儲于所述第二磁性存儲器中的第三進位結果。

7.根據權利要求6所述的基于磁性存儲器的邏輯計算單元，其特征在于，

當所述加數信號和進位信號為第一電平或者所述加數信號和被加數信號為第一電平時，所述第三通路導通，所述第二磁性存儲器存儲第一邏輯數字。

8.根據權利要求2或3任一項所述的基于磁性存儲器的邏輯計算單元，其特征在于，所述第一磁性存儲器包括第一重金屬層和設于所述第一重金屬層上的第一磁隧道結；

所述第一重金屬層包括第一輸入方向的第一端和第二端以及第二輸入方向的第三端和第四端，當通過第一輸入方向向所述第一重金屬層輸入電流，所述第一磁隧道結的阻態為第一邏輯數字對應的第一阻態，當通過第二輸入方向向所述第一重金屬層輸入電流，所述第一磁隧道結的阻態為第二邏輯數字對應的第二阻態。

9.根據權利要求8所述的基于磁性存儲器的邏輯計算單元，其特征在于，

所述第一通路包括第一開關元件和第二開關元件；

所述第一開關元件的控制端用于接收所述被加數信號，第一端與第一電源端連接，第二端與所述第一磁性存儲器的第一端連接；

所述第二開關元件的控制端用于接收所述被加數信號，第一端與接地端連接，第二端與所述第一磁性存儲器的第二端連接。