[发明专利]一种相变存储单元实现快速逻辑计算装置及数据检索方法

权利要求书

1.一种相变存储单元实现快速逻辑计算装置，其特征在于，包括相变存储阵列和外围控制电路，所述相变存储阵列包括两个相变存储逻辑算子；所述相变存储逻辑算子包括两个相变存储单元，两个所述相变存储单元的一端均与同一位线相连，另一端与各自的选通管的漏端相连，所述选通管的源端接地，所述相变存储逻辑算子中的一个相变存储单元的选通管的栅极与第一字线相连，另一个相变存储单元的选通管的栅极与第二字线相连；所述外围控制电路将初始数据信息写入所述相变存储阵列中，所述选通管根据所述第一字线和第二字线上的信号选通所述相变存储单元，使得所述相变存储单元中存储的信息与位线上的脉冲信号进行逻辑运算，以实现对所述初始数据信息的处理。

2.根据权利要求1所述的相变存储单元实现快速逻辑计算装置，其特征在于，所述相变存储单元具有非易失存储特性与阈值转换特性，所述相变存储单元在高阻态和低阻态之间可逆性转变。

3.根据权利要求1所述的相变存储单元实现快速逻辑计算装置，其特征在于，所述相变存储逻辑算子中的一个相变存储单元作为主相变存储单元，另一个相变存储单元作为反向相变存储单元，所述主相变存储单元用于存储输入数据，所述反向相变存储单元用于存储输入反向数据。

4.根据权利要求3所述的相变存储单元实现快速逻辑计算装置，其特征在于，在所述相变存储器位线输入置位与复位信号，字线控制所述主相变存储单元与所述反向相变存储单元的选通；在所述字线上施加置位SET信号时，所述字线选通的器件被置为低阻态；所述字线上施加复位RESET信号时，所述字线选通的器件被置为高阻态。

5.根据权利要求4所述的相变存储单元实现快速逻辑计算装置，其特征在于，在实现异或逻辑时，所述第一字线和第二字线的输入端p和所述相变存储单元存储的阻值状态q表示输入逻辑，选通的所述相变存储单元的阻值状态Z表示逻辑计算结果；在所述第一字线的输入端连接一个反向器，当输入端p的输入逻辑值为“0”时，选通与所述第一字线连接的相变存储单元；当输入端p的输入逻辑值为“1”时，选通与所述第二字线连接的相变存储单元，所述选通管选通后的相变存储单元的阻值状态被读出，实现异或逻辑计算操作。

6.根据权利要求4所述的相变存储单元实现快速逻辑计算装置，其特征在于，在实现同或逻辑时，所述第一字线和第二字线的输入端p和所述相变存储单元存储的阻值状态q表示输入逻辑，选通的所述相变存储单元的阻值状态Z表示逻辑计算结果；在所述第二字线的输入端连接一个反向器，当输入端p的输入逻辑值为“0”时，选通与所述第二字线连接的相变存储单元；当输入端p的输入逻辑值为“1”时，选通与所述第一字线连接的相变存储单元，所述选通管选通后的相变存储单元的阻值状态被读出，实现同或逻辑计算操作。

7.根据权利要求1所述的相变存储单元实现快速逻辑计算装置，其特征在于，所述外围控制电路将初始数据信息写入所述相变存储阵列中是指，所述外围控制电路将数据集的各位数据的存储状态对应写入所述相变存储阵列中的各个相变存储单元中。

8.一种使用如权利要求1-7中任一所述的相变存储单元实现快速逻辑计算装置进行数据检索的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)通过所述外围控制电路预先在所述相变存储阵列中写入检索数据集；

(2)将查询数据作为逻辑输入用于控制所述第一字线和第二字线的电压，并与所述相变存储阵列中存储的检索数据集进行异或逻辑操作；

(3)在所述位线施加读电流；

(4)计算位线电压得到的多组数据集与所述查询数据的汉明距离，筛选出最小的汉明距离对应的数据信息，并进行输出。