[发明专利]随机数生成装置及其控制方法

权利要求书

1.一种随机数生成装置，其特征在于，该随机数生成装置包含：

至少一偏压线；

至少一第一位线；

至少一第二位线；

至少一存储单位，每一存储单位包含两个存储单元，该两个存储单元的其中一个存储单元耦接于该偏压线及该第一位线，而该两个存储单元的另一个存储单元耦接于该偏压线及该第二位线；

电压产生器，耦接于该偏压线、该第一位线及该第二位线，用以分别通过一偏压线、该第一位线及该第二位线提供一偏压、一第一位线电压及一第二位线电压予该两个存储单元；以及

控制电路，耦接于该第一位线、该第二位线及该电压产生器，用以在一程序化期间内同时地对该两个存储单元进行程序化并使该第一位线与该第二位线短路，并用以在一读取期间内依据该两个存储单元的状态产生一随机数位。

2.如权利要求1所述的随机数生成装置，其特征在于，该控制电路通过比较流经该第一位线的一第一电流与流经该第二位线的一第二电流产生该随机数位。

3.如权利要求1所述的随机数生成装置，其特征在于，一旦该两个存储单元中有任何一个存储单元被完全地程序化，则该偏压线与该第一位线之间的电压差以及该偏压线与该第二位线之间的电压差都会下降。

4.如权利要求1所述的随机数生成装置，其特征在于，该两个存储单元中的每一个存储单元是选自由单次可程序化存储单元、多次可程序化存储单元、电子可抹除可程序化只读存储器单元、闪存单元、相转换随机存取存储单元、电阻式随机存取存储单元、磁性随机存取存储单元以及铁电随机存取存储单元所构成的群组。

5.如权利要求1所述的随机数生成装置，其特征在于，该两个存储单元的每一个存储单元为一个单次可程序化存储单元，该单次可程序化存储单元包含一晶体管，该晶体管具有形成于该晶体管的一闸极下方的一厚氧化区及一薄氧化区，该晶体管的该闸极耦接于该偏压线，而一旦该两个存储单元中有任何一个存储单元的薄氧化区破裂，则程序化该两个存储单元的操作会立刻地被停止。

6.如权利要求1所述的随机数生成装置，其特征在于，该两个存储单元的每一个存储单元为一个单次可程序化存储单元，该单次可程序化存储单元包含一第一晶体管及一第二晶体管，该第一晶体管的一第一端耦接于该第一位线或该第二位线，该第一晶体管的一第二端耦接于该第二晶体管的一第一端，且该第二晶体管的一闸极耦接于该偏压线；

其中该第一晶体管于该程序化期间内被开启；及

其中在该程序化期间之后，该两个存储单元的两个第二晶体管当中的一个第二晶体管破裂。

7.如权利要求1所述的随机数生成装置，其特征在于，该两个存储单元的每一个存储单元为一个单次可程序化存储单元，该单次可程序化存储单元包含一第一晶体管、一第二晶体管以及一第三晶体管，该第一晶体管的一第一端耦接于该第一位线或该第二位线，该第一晶体管的一第二端耦接于该第二晶体管的一第一端，该第二晶体管的一第二端耦接于该第三晶体管的一第一端，而该第三晶体管的一闸极耦接于该偏压线；

其中，在该程序化期间内，该第一晶体管与该第二晶体管导通；及

其中，一旦该两个存储单元的两个第三晶体管的其中一个第三晶体管的一闸极氧化层发生破裂，程序化该两个存储单元的操作立即地停止。

8.如权利要求7所述的随机数生成装置，其特征在于，该第三晶体管的一闸极氧化层的厚度小于或等于该第二晶体管及该第一晶体管的闸极氧化层的厚度。

9.如权利要求1所述的随机数生成装置，其特征在于，该两个存储单元的每一个存储单元是一个闪存单元，该闪存单元的一控制闸极耦接于一字线，该闪存单元的一第一端耦接于该第一位线或该第二位线，而该闪存单元的一第二端耦接于该偏压线；

其中，在该程序化期间内，施加于该字线的电压高于该偏压及该位线电压，而该位线电压小于该偏压。

10.一种控制一随机数生成装置的操作的方法，该随机数生成装置包含：

至少一偏压线；

至少一第一位线；

至少一第二位线；以及

至少一存储单位，每一存储单位包含两个存储单元，该两个存储单元的其中一个存储单元耦接于该偏压线及该第一位线，而该两个存储单元的另一个存储单元耦接于该偏压线及该第二位线；

其特征在于，该方法包含：

在一程序化期间内，施加一偏压至该偏压线，施加一位线电压至该第一位线与该第二位线，并使该第一位线与该第二位线短路，以同时地对该两个存储单元进行程序化；以及

在一读取期间内依据该两个存储单元的状态产生一随机数位。