[发明专利]混合存储器

说明书

技术领域

本发明一般地涉及半导体技术领域，更具体地来说，涉及存储单元器件。

背景技术

计算机存储器可以是易失性或非易失性的。易失性存储器可以以相对高速运行，但是为了保持其数据，必须被连接至电源。一种类型的易失性存储器是动态存储器。动态存储器通常使用电容来存储数据。因为存储在电容中的值将随着时间逐渐减小，所以必须周期性地对其进行更新。与易失性存储器相比，非易失性存储器能够在没有电源并且不进行更新的情况下保持其数据。然而，非易失性存储器以相对低速运行。

存储系统通常被嵌入多种系统中。例如，移动设备通常利用在与处理器和其他移动设备电路相同的集成电路中制造的嵌入式存储器。移动设备正变得更强大，然而尺寸变得更小。因此，在移动设备内，期望在每个集成电路上充分利用可用空间。而且，期望确保移动设备关于功耗有效地运行。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的缺陷，根据本发明的一方面，提供了一种双开关混合存储单元器件，包括：存储节点，连接于第一开关的一个端子和第二开关的栅极之间；以及电阻切换器件，与所述存储节点连接；其中，当所述存储单元处于动态模式时，所述电阻切换器件通过被设置为高阻态而用作电容。

在该器件中，在所述存储单元处于动态模式的同时，所述电阻切换器件的所述电容用于存储数字值。

在该器件中，利用所述存储单元的存储系统周期性地对所述电阻切换器件的所述电容进行更新。

在该器件中，在所述存储单元处于非易失模式的同时，所述电阻切换器件以非易失方式存储数据。

在该器件中，所述电阻切换器件为金属-绝缘体-金属转换器件。

在该器件中，所述存储单元是嵌入式存储系统的一部分。

在该器件中，响应于功率和存储需求的结合，利用所述存储单元的存储系统在所述动态模式和非易失模式之间切换。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于操作双开关混合存储单元的方法，所述方法包括：将信号施加给与第一开关的一个端子连接的位线，所述第一开关的第二端子连接至电阻切换器件的第一端子和第二开关的栅极端子；以及在动态模式下，在所述电阻切换器件处于高阻态的同时，将数据存储在所述电阻切换器件的电容中。

该方法进一步包括：将读信号施加给与所述第二开关的第一端子连接的字线；以及将读出放大器连接至与所述第二开关的第二端子连接的位线，以读取用于存储数据的所述电容的状态。

该方法进一步包括周期性地对存储在所述电阻切换器件的所述电容中的信号进行更新。

该方法进一步包括：将所述存储单元改变为非易失模式，其中，所述电阻切换器件用于以非易失方式存储数据。

在该方法中，响应于来自利用所述存储单元的系统的要求，所述存储单元在所述非易失模式和所述动态模式之间改变，所述要求基于存储和功率需求的结合。

在该方法中，所述电阻切换器件通过所述电阻切换器件的阻态来存储数据。

该方法进一步包括：通过在与所述第一开关的所述第一端子连接的所述位线和与所述电阻切换器件的第二端子连接的选择线之间施加信号，来改变所述电阻切换器件的所述阻态。

在该方法中，所述电阻切换器件为金属-绝缘体-金属转换器件。

在该方法中，所述存储单元为嵌入式存储系统的一部分。

根据本发明的又一方面，提供了一种包括多个双开关单元的混合存储系统，每个单元都包括：写开关，包括：第一端子，与写位线连接；第二端子，与存储节点连接；和栅极，与写字线连接；读开关，包括：栅极，与所述存储节点连接；第一端子，与读字线连接；和第二端子，与读位线连接；以及电阻切换器件，包括：第一端子，与所述存储节点连接；和第二端子，与选择线连接；其中，在所述存储单元处于动态模式的同时，处于高阻态的所述电阻切换器件的电容用于存储数据，并且在所述存储单元处于非易失模式的同时，所述电阻切换器件的阻态用于存储数据。

在该系统中，所述电阻切换器件为金属-绝缘体-金属转换器件。

在该系统中，所述存储系统包括嵌入式存储系统。

在该系统中，响应于功率和存储需求的结合，所述存储系统在所述动态模式和所述非易失模式之间切换。

附图说明

当结合附图进行读取时，通过以下详细说明最好地理解本发明的多个方面。应该强调的是，根据工业中的标准实践，多种部件没有按比例绘制。事实上，为了论述清楚起见，多个部件的尺寸可以任意地增加或减小。

图1是示出根据本文中所述的原理的一个实例的示意性混合存储单元的示图。