本公開(kāi)涉及存儲(chǔ)器，尤其涉及一種相變存儲(chǔ)器的操作方法、控制電路和相變存儲(chǔ)器。

背景技術(shù)：

1、相變存儲(chǔ)器(phase?change?memory，pcm)利用特定相變材料在晶態(tài)和非晶態(tài)之間的導(dǎo)電率或者阻抗差異來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，是一種非易失性存儲(chǔ)器。相變存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)單元(簡(jiǎn)稱(chēng)pcm單元)的讀操作和寫(xiě)操作就是在pcm單元上施加不同寬度和高度的電壓或電流脈沖信號(hào)；對(duì)于寫(xiě)0操作(即復(fù)位操作，reset)，是施加一個(gè)短且強(qiáng)的脈沖信號(hào)使pcm單元中的相變材料溫度升高到熔化溫度以上后，再經(jīng)過(guò)快速冷卻從而實(shí)現(xiàn)相變材料多晶態(tài)到非晶態(tài)的轉(zhuǎn)換，即“1”態(tài)到“0”態(tài)的轉(zhuǎn)換；對(duì)于寫(xiě)1操作(即置位操作，set)，則是施加一個(gè)長(zhǎng)且中等強(qiáng)度的脈沖信號(hào)使相變材料溫度升到熔化溫度之下、結(jié)晶溫度之上后，并保持一段時(shí)間促使晶核生長(zhǎng)，從而實(shí)現(xiàn)非晶態(tài)到多晶態(tài)的轉(zhuǎn)換，即“0”態(tài)到“1”態(tài)的轉(zhuǎn)換；對(duì)于讀操作，則是施加一個(gè)對(duì)相變材料的狀態(tài)不會(huì)產(chǎn)生影響的很弱的脈沖信號(hào)，通過(guò)測(cè)量pcm單元的電阻值來(lái)讀取它的狀態(tài)。

2、當(dāng)pcm單元被循環(huán)寫(xiě)入數(shù)據(jù)達(dá)到一定的次數(shù)，pcm單元進(jìn)入生命周期的中后期，由于器件疲勞后特性發(fā)生變化，會(huì)導(dǎo)致部分性能損失。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本公開(kāi)實(shí)施例提供了一種相變存儲(chǔ)器的操作方法、電路和相變存儲(chǔ)器。

2、第一方面，本公開(kāi)實(shí)施例提供了一種相變存儲(chǔ)器的操作方法，所述相變存儲(chǔ)器包括多個(gè)相變存儲(chǔ)器單元，所述方法包括：

3、確定所述相變存儲(chǔ)器單元所處的生命周期；

4、根據(jù)所述生命周期，調(diào)整預(yù)設(shè)參數(shù)的值；所述預(yù)設(shè)參數(shù)為與寫(xiě)操作有關(guān)的參數(shù)。

5、在一些實(shí)施例中，所述確定所述相變存儲(chǔ)器單元所處的生命周期，包括：

6、確定所述相變存儲(chǔ)器單元被執(zhí)行寫(xiě)操作的累積次數(shù)；

7、若所述累積次數(shù)未達(dá)到預(yù)設(shè)閾值，確定所述生命周期為生命周期前期；

8、若所述累積次數(shù)達(dá)到所述預(yù)設(shè)閾值，確定所述生命周期為生命周期后期。

9、在一些實(shí)施例中，所述根據(jù)所述生命周期，調(diào)整預(yù)設(shè)參數(shù)的值，包括：

10、若所述生命周期為生命周期前期，則將所述預(yù)設(shè)參數(shù)的值設(shè)置為基準(zhǔn)值；

11、若所述生命周期為生命周期后期，則將所述預(yù)設(shè)參數(shù)的值設(shè)置為大于所述基準(zhǔn)值。

12、在一些實(shí)施例中，所述生命周期后期包括至少一個(gè)子階段，其中，第j個(gè)所述子階段對(duì)應(yīng)的所述預(yù)設(shè)參數(shù)的值大于或者等于第i個(gè)所述子階段對(duì)應(yīng)的所述預(yù)設(shè)參數(shù)的值；其中，j和i均為大于0的整數(shù)，且j大于i。

13、在一些實(shí)施例中，所述將所述預(yù)設(shè)參數(shù)的值設(shè)置為大于所述基準(zhǔn)值，包括：

14、確定當(dāng)前的所述子階段對(duì)應(yīng)的步進(jìn)值，將所述步進(jìn)值與所述基準(zhǔn)值疊加，得到當(dāng)前的所述子階段對(duì)應(yīng)的所述預(yù)設(shè)參數(shù)的值。

15、在一些實(shí)施例中，第j個(gè)所述子階段對(duì)應(yīng)的所述步進(jìn)值大于或者等于第i個(gè)所述子階段對(duì)應(yīng)的所述步進(jìn)值。

16、在一些實(shí)施例中，所述基準(zhǔn)值包括與所述相變存儲(chǔ)器單元接收的寫(xiě)操作信號(hào)對(duì)應(yīng)的脈沖時(shí)長(zhǎng)基準(zhǔn)值和加熱電流基準(zhǔn)值，所述步進(jìn)值包括對(duì)應(yīng)的脈沖時(shí)長(zhǎng)步進(jìn)值和加熱電流步進(jìn)值；

17、所述確定當(dāng)前的所述子階段對(duì)應(yīng)的步進(jìn)值；將所述步進(jìn)值與所述基準(zhǔn)值疊加，得到當(dāng)前的所述子階段對(duì)應(yīng)的所述預(yù)設(shè)參數(shù)的值，包括：

18、確定當(dāng)前的所述子階段對(duì)應(yīng)的脈沖時(shí)長(zhǎng)步進(jìn)值；將所述脈沖時(shí)長(zhǎng)步進(jìn)值與所述脈沖時(shí)長(zhǎng)基準(zhǔn)值疊加，得到當(dāng)前的所述子階段對(duì)應(yīng)的所述脈沖時(shí)長(zhǎng)；

19、和/或，確定當(dāng)前的所述子階段對(duì)應(yīng)的加熱電流步進(jìn)值；將所述加熱電流步進(jìn)值與所述加熱電流基準(zhǔn)值疊加，得到當(dāng)前的所述子階段對(duì)應(yīng)的所述加熱電流的大小。

20、第二方面，本公開(kāi)實(shí)施例提供了一種相變存儲(chǔ)器的控制電路，用于執(zhí)行如第一方面任意一項(xiàng)所述的操作方法的各步驟，包括：

21、第一控制電路，用于確定所述相變存儲(chǔ)器單元所處的生命周期；

22、第二控制電路，用于根據(jù)所述生命周期，調(diào)整預(yù)設(shè)參數(shù)的值；所述預(yù)設(shè)參數(shù)為與寫(xiě)操作有關(guān)的參數(shù)。

23、在一些實(shí)施例中，所述第二控制電路被配置為：若所述生命周期為生命周期前期，則將所述預(yù)設(shè)參數(shù)的值設(shè)置為基準(zhǔn)值；以及若所述生命周期為生命周期后期，則將所述預(yù)設(shè)參數(shù)的值設(shè)置為大于所述基準(zhǔn)值；

24、所述基準(zhǔn)值包括與所述相變存儲(chǔ)器單元接收的寫(xiě)操作信號(hào)對(duì)應(yīng)的脈沖時(shí)長(zhǎng)基準(zhǔn)值和加熱電流基準(zhǔn)值。

25、第三方面，本公開(kāi)實(shí)施例提供了一種相變存儲(chǔ)器，包括如第二方面任一項(xiàng)所述的相變存儲(chǔ)器的控制電路。

26、本公開(kāi)實(shí)施例提供了一種相變存儲(chǔ)器的操作方法、控制電路和相變存儲(chǔ)器，該方法包括：確定相變存儲(chǔ)器單元所處的生命周期；根據(jù)生命周期，調(diào)整預(yù)設(shè)參數(shù)的值；預(yù)設(shè)參數(shù)為與寫(xiě)操作有關(guān)的參數(shù)。這樣，公開(kāi)實(shí)施例首先判斷pcm單元當(dāng)前所處的生命周期，然后結(jié)合生命周期調(diào)整對(duì)pcm單元寫(xiě)入數(shù)據(jù)時(shí)所使用的相關(guān)參數(shù)的值，從而保證相變存儲(chǔ)器在全生命周期性能均維持穩(wěn)定，避免產(chǎn)生性能損失。公開(kāi)實(shí)施例可以在pcm器件的不同生命周期增加寫(xiě)操作信號(hào)的脈沖時(shí)間或者加熱電流，降低錯(cuò)寫(xiě)率，從而提升器件壽命。

技術(shù)特征：

1.一種相變存儲(chǔ)器的操作方法，其特征在于，所述相變存儲(chǔ)器包括多個(gè)相變存儲(chǔ)器單元，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的操作方法，其特征在于，所述確定所述相變存儲(chǔ)器單元所處的生命周期，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的操作方法，其特征在于，所述根據(jù)所述生命周期，調(diào)整預(yù)設(shè)參數(shù)的值，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的操作方法，其特征在于，所述生命周期后期包括至少一個(gè)子階段，其中，第j個(gè)所述子階段對(duì)應(yīng)的所述預(yù)設(shè)參數(shù)的值大于或者等于第i個(gè)所述子階段對(duì)應(yīng)的所述預(yù)設(shè)參數(shù)的值，j和i均為大于0的整數(shù)，且j大于i。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的操作方法，其特征在于，所述將所述預(yù)設(shè)參數(shù)的值設(shè)置為大于所述基準(zhǔn)值，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的操作方法，其特征在于，第j個(gè)所述子階段對(duì)應(yīng)的所述步進(jìn)值大于或者等于第i個(gè)所述子階段對(duì)應(yīng)的所述步進(jìn)值。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的操作方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)值包括與所述相變存儲(chǔ)器單元接收的寫(xiě)操作信號(hào)對(duì)應(yīng)的脈沖時(shí)長(zhǎng)基準(zhǔn)值和加熱電流基準(zhǔn)值，所述步進(jìn)值包括對(duì)應(yīng)的脈沖時(shí)長(zhǎng)步進(jìn)值和加熱電流步進(jìn)值；

8.一種相變存儲(chǔ)器的控制電路，其特征在于，用于執(zhí)行如權(quán)利要求1至7任意一項(xiàng)所述的操作方法的各步驟，包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電路，其特征在于，所述第二控制電路被配置為：若所述生命周期為生命周期前期，則將所述預(yù)設(shè)參數(shù)的值設(shè)置為基準(zhǔn)值；以及若所述生命周期為生命周期后期，則將所述預(yù)設(shè)參數(shù)的值設(shè)置為大于所述基準(zhǔn)值；

10.一種相變存儲(chǔ)器，其特征在于，包括如權(quán)利要求8或9所述的相變存儲(chǔ)器的控制電路。

技術(shù)總結(jié)
本公開(kāi)實(shí)施例提供了一種相變存儲(chǔ)器的操作方法、電路和相變存儲(chǔ)器，該方法包括：確定相變存儲(chǔ)器單元所處的生命周期；根據(jù)生命周期，調(diào)整預(yù)設(shè)參數(shù)的值；預(yù)設(shè)參數(shù)為與寫(xiě)操作有關(guān)的參數(shù)。本公開(kāi)實(shí)施例能夠使相變存儲(chǔ)器單元在全生命周期性能維持穩(wěn)定，改善性能損失。

技術(shù)研發(fā)人員：劉萬(wàn)良,邱雅琪,周光樂(lè),楊海波,董祖奇,孫曉軍,李建平
受保護(hù)的技術(shù)使用者：新存科技（武漢）有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6