[发明专利]磁性随机存取存储器

权利要求书

1.一种存储系统，包括：

磁性随机存取存储器(MRAM)，其包括由多个磁性存储单元组成的存储单元阵列，其中每个磁性存储单元包括包含自由层、固定层以及自由层与固定层之间的隧道层的磁性隧道结(MTJ)，并且每个磁性存储单元被配置为根据MTJ的磁化方向在至少两个状态之间变化；以及

存储控制器，其与MRAM通信，

其中，MRAM包括支持多个工作模式的模式寄存器，并且其中：

所述存储控制器被配置为用于以下：

选择第一模式寄存器设置代码，所述第一模式寄存器设置代码包括用来在不同模式寄存器状态之间进行选择的一组预定位，每个模式寄存器状态与多个工作模式之一对应并且用于设置一组工作特性；以及

输出包括第一模式寄存器设置代码的第一命令，其中，该组预定位的每一位具有特定值以用于选择与第一组工作特性关联的第一工作模式，

其中，第一模式寄存器设置代码用于根据第一组工作特性来控制MRAM的操作，

其中，所述模式寄存器被配置为提供启用在MRAM和存储控制器之间发送的数据的循环冗余校验(CRC)计算的写CRC功能，

其中，所述MTJ的磁化方向是垂直方向，并且所述MTJ的电流方向是垂直方向，

其中，所述模式寄存器被配置为提供用于倒置MRAM的写数据的写数据总线倒置(DB1)功能。

2.根据权利要求1所述的存储系统，进一步包括连接在MRAM和存储控制器之间的光链路，

其中，通过所述光链路来通信电到光转换信号或光到电转换信号。

3.一种控制磁性随机存取存储器(MRAM)的操作的方法，该MRAM包括由多个磁性存储单元组成的存储单元阵列，其中每个磁性存储单元包括包含自由层、固定层以及自由层与固定层之间的隧道层的磁性隧道结(MTJ)，并且每个磁性存储单元被配置为根据MTJ的磁化方向在至少两个状态之间变化的磁性存储单元，所述方法包括：

选择第一模式寄存器设置代码，第一模式寄存器设置代码包括用来在不同模式寄存器状态之间进行选择的一组预定位，每个模式寄存器状态用于设置一组工作特性；以及

输出包括第一模式寄存器设置代码的第一命令，其中，该组预定位的每一位具有特定值以用于选择用于设置第一组工作特性的第一模式寄存器状态，

其中，第一模式寄存器设置代码用于根据第一组工作特性来控制MRAM的操作，

其中，提供启用在MRAM和存储控制器之间发送的数据的循环冗余校验(CRC)计算的写CRC功能，

其中，所述MTJ的磁化方向是垂直方向，并且所述MTJ的电流方向是垂直方向，

其中，所述模式寄存器被配置为提供用于倒置MRAM的写数据的写数据总线倒置(DB1)功能。

4.根据权利要求3所述的方法，进一步包括：

选择第二模式寄存器设置代码，第二模式寄存器设置代码包括该组预定位；以及

输出包括第二模式寄存器设置代码的第二命令，其中，该组预定位的每一位具有特定值以用于选择包括第二组工作特性的第二模式寄存器状态，

其中，第二模式寄存器设置代码用于根据第二组工作特性来控制MRAM的操作。

5.根据权利要求4所述的方法，其中该组预定位是用于第一模式寄存器设置代码和第二模式寄存器设置代码二者的、在模式寄存器设置代码之内具有相同位置的一组比特。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述第一组工作特性包括以下的一个或者多个：

指示针对MRAM的读或写命令可存取的列位置的最大数目的脉冲长度；

定义在数据终端上从MRAM输出的数据的次序的读脉冲类型；

定义在MRAM的读命令和有效输出数据的首位之间的时钟周期延迟的列地址选通(CAS)延迟；

MRAM的测试模式；

MRAM的延迟锁定环(DLL)重置特性；

用于MRAM的自动预充电的写恢复和读命令至预充电特性；以及

MRAM的预充电省电模式期间的延迟锁定环(DLL)使用。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述第二组工作特性包括以下的一个或者多个：

MRAM的延迟锁定环(DLL)启用或禁用；

MRAM的输出驱动器阻抗控制；

MRAM的额外延迟；

用于补偿MRAM的选通和时钟之间的偏斜的写均衡特性；

MRAM的片上端接特性；

启用MRAM的额外端接电阻输出的端接数据选通功能；以及

MRAM的输出缓冲器启用或禁用功能。