[發明專利]物理不可克隆函數的架構和方法

在審

• 申請號: 202110992829.4
• 申請日: 2021-08-27
• 公開（公告）號: CN114329637A
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 巴特羅梅·J·帕拉克;克里斯蒂安·A·維特
• 申請（專利權）人: 格芯（美國）集成電路科技有限公司
• 主分類號: G06F21/71
• 分類號: G06F21/71;G11C13/00;H04L9/32
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;王錦陽

1.一種存儲單元，包括：

多個可變電阻器，包括：第一可變電阻器；以及第二可變電阻器；以及

多個晶體管，包括：兩個并聯連接的第一晶體管；以及兩個并聯連接的第二晶體管，其中，所述第一晶體管與所述第一可變電阻器串聯連接在位線和源線之間，且所述第一晶體管具有分別連接至公共寫入字線和第一讀取字線的柵極，且其中，所述第二晶體管和所述第二可變電阻器串聯連接在所述位線和所述源線之間，以及所述第二晶體管具有分別連接至所述公共寫入字線和第二讀取字線的柵極。

2.根據權利要求1所述的存儲單元，

其中，所述存儲單元在初始化模式中可操作，用于從未編程狀態到隨機編程狀態的一次性編程，

其中，在所述未編程狀態中，所述多個可變電阻器均處于第一電阻狀態，

其中，在所述隨機編程狀態中，所述第一可變電阻器和所述第二可變電阻器中的一個處于不同于所述第一電阻狀態的第二電阻狀態，以及所述存儲單元存儲具有邏輯值的位，所述邏輯值取決于所述第一可變電阻器是否處于所述第二電阻狀態，以及

其中，當在所述初始化模式中操作時，所述存儲單元執行寫入過程，包括：響應于所述位線和所述源線上的寫入偏置條件以及所述公共寫入字線的激活，且進一步根據隨機過程變量的存在，將所述多個可變電阻器中的一個可變電阻器切換至所述第二電阻狀態。

3.根據權利要求2所述的存儲單元，其中，所述隨機過程變量決定了所述多個可變電阻器中的哪一個切換到所述第二電阻狀態，使得所述位的所述邏輯值在所述一次性編程之前是未知的。

4.根據權利要求2所述的存儲單元，其中，當在所述初始化模式中操作時，所述存儲單元還分別使用所述第一讀取字線和所述第二讀取字線執行第一讀取過程和第二讀取過程，以確定所述寫入過程的成功。

5.根據權利要求2所述的存儲單元，

其中，所述第一可變電阻器包括第一自旋轉移轉矩型磁隧道結，以及所述第二可變電阻器包括第二自旋轉移轉矩型磁隧道結，

其中，所述第一電阻狀態為與高于高電阻水平的電阻相關聯的高電阻狀態，以及所述第二電阻狀態為與低于低電阻水平的電阻相關聯的低電阻狀態，所述低電阻水平低于所述高電阻水平，以及

其中，所述寫入偏置條件包括：所述位線上的特定正電壓脈沖和所述源線放電至接地。

6.根據權利要求1所述的存儲單元，其中，所述可變電阻器包括任何的自旋轉移轉矩型磁隧道結、相變存儲型可變電阻器和憶阻器。

7.根據權利要求1所述的存儲單元，

其中，所述多個可變電阻器包括：

第一可變電阻器，并聯連接在所述第一晶體管和所述源線之間；以及

第二可變電阻器，并聯連接在所述第二晶體管和所述源線之間，

其中，所述存儲單元在初始化模式中可操作，用于從未編程狀態到隨機編程狀態的一次性編程，

其中，在所述未編程狀態中，所述多個可變電阻器均處于第一電阻狀態，以及

其中，在所述隨機編程狀態中，所述第一可變電阻器中的至少一個或所述第二可變電阻器中的至少一個處于不同于所述第一電阻狀態的第二電阻狀態，以及所述存儲單元存儲具有邏輯值的位，所述邏輯值取決于任何的所述第一可變電阻器是否處于所述第二電阻狀態，

其中，當在所述初始化模式中操作時，所處存儲單元執行寫入過程，包括：響應于所述位線和所述源線上的寫入偏置條件以及所述公共寫入字線的激活，并且進一步根據隨機過程變量的存在，將所述第一可變電阻器中的所述至少一個或所述第二可變電阻器中的所述至少一個切換到所述第二電阻狀態，以及

其中，所述隨機過程變量決定所述多個可變電阻器中的哪一個切換到所述第二電阻狀態，使得所述位的所述邏輯值在所述一次性編程之前是未知的。