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阻变随机存储器的控制方法和控制系统

2022-10-26 08:36:12 来源:中国专利 TAG:


1.本公开涉及计算机技术领域,更具体地,涉及一种阻变随机存储器的控制方法和控制系统。


背景技术:

2.阻变随机存储器(rram)全称是电阻式随机存取存储器,它是以非导性材料的电阻在外加电场作用下,在高阻态和低阻态之间实现可逆转换为基础的非易失性存储器。
3.阻变随机存储器是一类电阻可调的双端电子器件,该类器件因阻值非易失,面积小,可三维集成等特性成为下一代非易失性存储技术的研究热点。目前,精准控制阻变随机存储器的器件电阻是行业内的关键技术,器件电阻能否制到目标阻值范围直接影响了阻变随机存储器的应用潜力。


技术实现要素:

4.有鉴于此,本公开实施例提供了一种阻变随机存储器的控制方法和控制系统。
5.本公开实施例的一个方面提供了一种阻变随机存储器的控制方法,应用于控制单元,控制单元与驱动电路电连接,驱动电路与阻变随机存储器电连接,控制方法包括:
6.向驱动电路发送驱动信号,以使得驱动电路根据驱动信号向阻变随机存储器发送脉冲序列,以及驱动电路根据脉冲序列生成反馈信息,根据反馈信息确定阻变随机存储器的当前阻值。
7.在当前阻值不符合目标阻值范围的情况下,迭代地根据反馈信息确定新的驱动信号,其中,新的驱动信号包括脉冲类型和与脉冲类型对应的脉冲幅值,脉冲类型包括电压脉冲或电流脉冲。
8.向驱动电路发送新的驱动信号,以使得驱动电路根据新的驱动信号生成新的反馈信息;
9.根据新的反馈信息确定阻变随机存储器的新的当前阻值。
10.根据本公开的实施例,驱动电路包括写驱动电路和读驱动电路。
11.根据本公开的实施例,向驱动电路发送驱动信号,以使得驱动电路根据驱动信号向阻变随机存储器发送脉冲序列,以及驱动电路根据脉冲序列生成反馈信息,包括:
12.向写驱动电路发送写驱动信号,以使得写驱动电路根据写驱动信号向阻变随机存储器发送写脉冲序列,以及写驱动电路根据写脉冲序列生成写反馈信息;
13.向读驱动电路发送读驱动信号,以使得读驱动电路根据读驱动信号向阻变随机存储器发送读脉冲序列,以及读驱动电路根据读脉冲序列生成读反馈信息。
14.根据本公开的实施例,在向读驱动电路发送读驱动信号时,还包括:
15.根据初始读配置参数向所述读驱动电路发送所述读驱动信号,驱动所述读驱动电路生成所述读脉冲序列。在向写驱动电路发送写驱动信号时,还包括:
16.根据所述写配置参数向所述写驱动电路发送所述写驱动信号,驱动所述写驱动电
路生成所述写脉冲序列。根据本公开的实施例,反馈信息包括写反馈信息和读反馈信息,配置参数包括写配置参数和初始读配置参数。
17.根据本公开的实施例,在当前阻值不符合目标阻值范围的情况下,迭代地根据反馈信息确定新的驱动信号,包括:
18.在当前阻值不符合目标阻值范围的情况下,根据所述前阻值和所述目标阻值范围以及所述反馈信息确定新的配置参数,根据所述新的配置参数确定所述新的驱动信号。根据初始读配置参数和读反馈信息,生成新的读驱动信号。
19.根据本公开的实施例,向驱动电路发送新的驱动信号,以使得驱动电路根据新的驱动信号生成新的反馈信息,包括:
20.所述控制单元根据所述新的写配置参数向所述写驱动电路发送所述新的写驱动信号,以使得写驱动电路根据新的写驱动信号生成新的写反馈信息。向所述读驱动电路发送所述新的读驱动信号,以使得所述读驱动电路根据所述新的读驱动信号生成新的读反馈信息。
21.根据本公开的实施例,在当前阻值不符合目标阻值范围的情况下,迭代地根据反馈信息确定新的驱动信号,包括:
22.在当前阻值小于目标阻值范围的情况下,根据配置参数和反馈信息,确定新的驱动信号的脉冲类型为电压脉冲和电流脉冲中的一种,以及与脉冲类型对应的脉冲幅值。
23.在当前阻值大于目标阻值范围的情况下,根据当前阻值和反馈信息,确定新的驱动信号的脉冲类型为电压脉冲和电流脉冲中的另一种,以及与脉冲类型对应的脉冲幅值。
24.根据本公开的实施例,驱动电路可以包括写驱动电路和读驱动电路,新的反馈信息可以包括新的写反馈信息,新的写反馈信息包括脉冲类型和与脉冲类型对应的脉冲幅值。
25.根据本公开的实施例,新的写驱动信号的脉冲幅值是根据幅值特征参数得到的。
26.根据本公开的实施例,幅值特征参数是根据当前阻值和写反馈信息通过如下方式确定的;
27.在当前阻值小于目标阻值范围且脉冲类型为电压脉冲的情况下,所述新的写反馈信息中的所述电压脉冲的脉冲幅值为幅值特征参数。
28.在当前阻值大于目标阻值范围且脉冲类型为电流脉冲的情况下,所述新的写反馈信息中的所述电流脉冲的脉冲幅值的负数或所述电压脉冲的脉冲幅值的负数为幅值特征参数。
29.在当前阻值小于目标阻值范围且脉冲类型为电流脉冲的情况下,所述新的写反馈信息中的所述电压脉冲的脉冲幅值为幅值特征参数。
30.在当前阻值大于目标阻值范围且脉冲类型为电压脉冲的情况下,所述新的写反馈信息中的所述电流脉冲的脉冲幅值的负数为幅值特征参数。
31.根据本公开的实施例,驱动电路包括写驱动电路,新的反馈信息包括新的写反馈信息,新的写反馈信息包括脉冲类型和与脉冲类型对应的脉冲幅值。
32.根据本公开的实施例,幅值特征参数是根据当前阻值和新的写反馈信息通过如下方式确定的:
33.在当前阻值小于目标阻值范围且脉冲类型为电流脉冲的情况下,所述新的写反馈
信息中的所述电压脉冲的脉冲幅值为幅值特征参数。
34.在当前阻值大于目标阻值范围且脉冲类型为电压脉冲的情况下,所述新的写反馈信息中的所述电流脉冲的脉冲幅值的负数为幅值特征参数。
35.在当前阻值小于目标阻值范围且脉冲类型为电压脉冲的情况下,所述新的写反馈信息中的所述电流脉冲的脉冲幅值为幅值特征参数。
36.在当前阻值大于目标阻值范围且脉冲类型为电流脉冲的情况下,所述新的写反馈信息中的所述电压脉冲的脉冲幅值的负数为幅值特征参数。
37.根据本公开的实施例,在迭代次数大于预设循环次数的情况下,将最后一次迭代使用的新的驱动信号确定为目标驱动信号。
38.本公开的另一实施例,一种阻变随机存储器的控制系统,包括:阻变随机存储器、控制单元和驱动电路。
39.控制单元,被构造成:
40.向驱动电路发送驱动信号。
41.根据驱动电路生成的反馈信息确定阻变随机存储器的当前阻值。
42.在当前阻值不符合目标阻值范围的情况下,迭代地根据反馈信息确定新的驱动信号,其中,新的驱动信号包括脉冲类型和与脉冲类型对应的脉冲幅值,脉冲类型包括电压脉冲或电流脉冲;
43.向驱动电路发送新的驱动信号。
44.根据驱动电路生成的新的反馈信息确定阻变随机存储器的新的当前阻值。
45.驱动电路,被构造成:
46.根据驱动信号向阻变随机存储器发送脉冲序列,根据脉冲序列生成反馈信息;以及
47.根据新的驱动信号生成新的反馈信息。
48.根据本公开的实施例,通过控制单元向驱动电路发送驱动信号,以使得驱动电路根据驱动信号向阻变随机存储器发送脉冲序列,以及驱动电路根据脉冲序列生成反馈信息,根据反馈信息确定阻变随机存储器的当前阻值,在前阻值不符合目标阻值范围的情况下,迭代地根据反馈信息确定新的驱动信号,向驱动电路发送新的驱动信号,以使得电路根据新的驱动信号生成新的反馈信息,根据新的反馈信息确定阻变随机存储器的新的当前阻值,由于不断调整输入阻变随机存储器两端的写脉冲序列实现对阻变随机存储器当前阻值的调整,使得阻变随机存储器在存储信息时的当前阻值能够更为精确地落在目标阻值范围内,提高了阻变随机存储器的应用前景。
附图说明
49.通过以下参照附图对本公开实施例的描述,本公开的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚,在附图中:
50.图1示意性示出了根据本公开实施例的阻变随机存储器阻值控制原理示意图;
51.图2示意性示出了根据本公开实施例的阻变随机存储器阻值控制系统的连接示意图;
52.图3示意性示出了根据本公开实施例的阻变随机存储器阻值控制方法流程图;
53.图4示意性示出了根据本公开另一实施例的阻变随机存储器阻值控制系统示意图;
54.图5示意性示出了根据本公开另一实施例的阻变随机存储器阻值控制系统的连接示意图。
55.【附图标记说明】
56.001-阻变随机存储器;
57.002-驱动电路;
58.003-控制单元;
59.004-输入单元;
60.011-写驱动电路;
61.012-读驱动电路。
具体实施方式
62.以下,将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解,这些描述只是示例性的,而并非要限制本公开的范围。在下面的详细描述中,为便于解释,阐述了许多具体的细节以提供对本公开实施例的全面理解。然而,明显地,一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外,在以下说明中,省略了对公知结构和技术的描述,以避免不必要地混淆本公开的概念。
63.在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例,而并非意在限制本公开。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在,但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。
64.在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义,除非另外定义。应注意,这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义,而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。
65.在使用类似于“a、b和c等中至少一个”这样的表述的情况下,一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如,“具有a、b和c中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有a、单独具有b、单独具有c、具有a和b、具有a和c、具有b和c、和/或具有a、b、c的系统等)。
66.图1示意性示出了根据本公开实施例的阻变随机存储器阻值控制原理示意图。
67.图2示意性示出了根据本公开实施例的阻变随机存储器阻值控制系统的连接示意图。
68.图3示意性示出了根据本公开实施例的阻变随机存储器阻值控制方法流程图。
69.根据本公开的实施例,如图1至图3所示,阻变随机存储器001的控制方法应用于控制单元003,控制单元003与驱动电路002电连接,驱动电路002与阻变随机存储器001电连接,控制方法可以包括操作s201~操作s205。
70.在操作s201,向驱动电路002发送驱动信号,以使得驱动电路002根据驱动信号向阻变随机存储器001发送脉冲序列,以及驱动电路002根据脉冲序列生成反馈信息。
71.在操作s202,根据反馈信息确定阻变随机存储器001的当前阻值。
72.在操作s203,在当前阻值不符合目标阻值范围的情况下,迭代地根据反馈信息确
定新的驱动信号,其中,新的驱动信号可以包括脉冲类型和与脉冲类型对应的迭代写脉冲幅值,脉冲类型可以包括电压脉冲或电流脉冲。
73.在操作s204,向驱动电路002发送新的驱动信号,以使得驱动电路002根据新的驱动信号生成新的反馈信息。
74.在操作s205,根据新的反馈信息确定阻变随机存储器001的新的当前阻值。
75.根据本公开的实施例,驱动电路002可以是一种电路模块,可以接收控制单元003发送的驱动信号,根据此驱动信号向阻变随机存储器001发送脉冲序列,根据脉冲序列生成反馈信息。
76.根据本公开的实施例,驱动信号可以包括读驱动信号和写驱动信号,其中,读驱动信号和写驱动信号均可以包括脉冲类型和与脉冲类型对应的脉冲幅值。
77.根据本公开的实施例,反馈信息可以包括驱动电路002根据写脉冲序列生成的写反馈信息和根据读脉冲序列生成的读反馈信息。其中,写反馈信息和读反馈信息均可以包括脉冲类型和与脉冲类型对应的脉冲幅值。例如,脉冲幅值为2v的电压脉冲或脉冲幅值为300ua的电流脉冲。
78.根据本公开的实施例,目标阻值范围是根据实际需要具体设置的数值。目标阻值范围应设置在阻变随机存储器001的阻值范围内,阻变随机存储器001的阻值范围可以通过测试该阻变随机存储器001的上限阻值和下限阻值得到。
79.目标阻值范围主要包括目标阻值的下限阻值和目标阻值的上限阻值。当阻变随机存储器001的当前阻值小于或等于目标阻值的上限阻值且阻变随机存储器001的当前阻值大于或等于目标阻值下限阻值时,认为阻变随机存储器001的当前阻值进入了目标阻值范围。
80.例如,通过测试阻变随机存储器001的最高阻值是10.1kω,最低阻值是9.9kω,则可以设定目标阻值范围在10.1kω~9.9kω的范围之内,例如可以为10.05kω~9.95kω。当阻变随机存储器001的当前阻值为10kω时,则认为阻变随机存储器001的当前阻值进入了目标阻值范围之内。
81.根据本公开的实施例,通过控制单元向驱动电路发送驱动信号,以使得驱动电路根据驱动信号向阻变随机存储器发送脉冲序列,以及驱动电路根据脉冲序列生成反馈信息,根据反馈信息确定阻变随机存储器的当前阻值,在当前阻值不符合目标阻值范围的情况下,迭代地根据反馈信息确定新的驱动信号,向驱动电路发送新的驱动信号,以使得电路根据新的驱动信号生成新的反馈信息,根据新的反馈信息确定阻变随机存储器的新的当前阻值。由于不断调整输入阻变随机存储器两端的写脉冲序列实现对阻变随机存储器当前阻值的调整,使得阻变随机存储器在存储信息时的当前阻值范围能够更为精确地落在目标阻值范围内,提高了阻变随机存储器的应用前景。
82.根据本公开的实施例,向驱动电路002发送驱动信号,以使得驱动电路002根据驱动信号向阻变随机存储器001发送脉冲序列,以及驱动电路002根据脉冲序列生成反馈信息,可以包括如下操作:
83.向写驱动电路011发送写驱动信号,以使得写驱动电路011根据写驱动信号向阻变随机存储器001发送写脉冲序列,以及写驱动电路011根据写脉冲序列生成写反馈信息。
84.向读驱动电路012发送读驱动信号,以使得读驱动电路012根据读驱动信号向阻变
随机存储器001发送读脉冲序列,以及读驱动电路012根据读脉冲序列生成读反馈信息。
85.根据本公开的实施例,驱动电路002可以包括写驱动电路011和读驱动电路012。
86.根据本公开的实施例,写驱动电路011可以用于接收控制单元003发送的写驱动信号,并根据写驱动信号向阻变随机存储器001发送写脉冲序列,以及根据写脉冲序列生成写反馈信息。
87.根据本公开的实施例,读驱动电路012可以用于接收控制单元003发送的读驱动信号,并根据读驱动信号向阻变随机存储器001发送读脉冲序列,以及根据读脉冲序列生成读反馈信息。
88.根据本公开的实施例,读反馈信息可以包括脉冲类型和与脉冲类型对应的脉冲幅值。写反馈信息可以包括脉冲类型和与脉冲类型对应的脉冲幅值。
89.根据本公开的实施例,在向读驱动电路012发送读驱动信号时,还可以包括如下操作:
90.根据初始读配置参数向读驱动电路012发送读驱动信号,驱动读驱动电路012生成读脉冲序列。根据本公开的实施例,在向写驱动电路011发送写驱动信号时,还可以包括如下操作:
91.根据写配置参数向写驱动电路011发送写驱动信号,驱动写驱动电路011生成写脉冲序列。根据本公开的实施例,写脉冲序列可以包括一个或多个写脉冲。
92.根据本公开的实施例,读脉冲序列可以包括一个或多个读脉冲。
93.根据本公开的实施例,写驱动信号是控制单元003向写驱动电路011发送的,写驱动电路011根据写驱动信号向阻变随机存储器001发送写脉冲序列。
94.根据本公开的实施例,读驱动信号是控制单元003向读驱动电路012发送的,读驱动电路012根据读驱动信号向阻变随机存储器001发送读脉冲序列。
95.根据本公开的实施例,配置参数可以包括写配置参数和初始读配置参数。
96.根据本公开的实施例,写配置参数可以包括写脉冲类型参数和与写脉冲类型对应的写脉冲幅值。
97.根据本公开的实施例,初始的写配置参数是控制单元003内置的参数,是人为设定的初始值。
98.根据本公开的实施例,初始读配置参数仅在初始状态时配置一次,不参与后续迭代过程,其可以包括脉冲类型和与脉冲类型脉对应的冲幅值参数。
99.根据本公开的实施例,反馈信息可以包括写反馈信息和读反馈信息。
100.根据本公开的实施例,在当前阻值不符合目标阻值范围的情况下,控制单元003迭代地根据反馈信息确定新的驱动信号,可以包括如下操作:
101.在当前阻值不符合目标阻值范围的情况下,控制单元003根据前阻值和目标阻值范围以及反馈信息确定新的配置参数,根据新的配置参数确定新的驱动信号。控制单元003根据初始读配置参数和读反馈信息,生成新的读驱动信号。
102.根据本公开的实施例,新的读驱动信号是控制单元003向读驱动电路012发送的,用来驱动读驱动电路012向阻变随机存储器101生成新的读脉冲序列,读驱动电路012根据新的读脉冲序列形成新的反馈信息。新的读驱动信号可以包括脉冲类型和与脉冲类型对应的脉冲幅值。
103.根据本公开的实施例,控制单元003的写配置参数用于调整写脉冲序列,控制单元003的读配置参数用于调整读脉冲序列。
104.根据本公开的实施例,向驱动电路002发送新的驱动信号,以使得驱动电路012根据新的驱动信号生成新的反馈信息,可以包括如下操作:
105.控制单元003根据新的写配置参数向写驱动电路011发送新的写驱动信号,写驱动电路011根据新的写驱动信号生成新的写反馈信息。控制单元003向读驱动电路012发送新的读驱动信号,使得读驱动电路根据新的读驱动信号生成新的读反馈信息。
106.根据本公开的实施例,控制单元003根据新的写配置参数向写驱动电路011发送新的写驱动信号,驱动写驱动电路011产生新的写脉冲序列,写驱动电路011根据新的写脉冲序列生成新的写反馈信息。
107.根据本公开的实施例,控制单元003向读驱动电路012发送新的读驱动信号,驱动读驱动电路012产生新的读脉冲序列,读驱动电路012根据新的读脉冲序列生成新的读反馈信息,以便于根据新的读反馈信息确定新的当前阻值。
108.根据本公开的实施例,新的写反馈信息可以包括脉冲类型和与脉冲类型对应的脉冲幅值。
109.根据本公开的实施例,新的读反馈信息可以包括脉冲类型和与脉冲类型对应的脉冲幅值。
110.根据本公开的实施例,在当前阻值不符合目标阻值范围的情况下,迭代地根据反馈信息确定新的驱动信号,可以包括如下操作:
111.在当前阻值小于目标阻值范围的情况下,根据配置参数和反馈信息,确定新的驱动信号的脉冲类型为电压脉冲和电流脉冲中的一种,以及与脉冲类型对应的脉冲幅值。
112.在当前阻值大于目标阻值范围的情况下,根据当前阻值和反馈信息,确定新的驱动信号的脉冲类型为电压脉冲和电流脉冲中的另一种,以及与脉冲类型对应的脉冲幅值。
113.在一种示意性的实施例中,在当前阻值小于目标阻值范围的情况下,根据配置参数和反馈信息,确定新的驱动信号的脉冲类型电压脉冲以及与电压脉冲对应的脉冲幅值。
114.在一种示意性的实施例中,在当前阻值大于目标阻值范围的情况下,根据当前阻值和反馈信息,确定新的驱动信号的脉冲类型为电流脉冲,以及与电流脉冲对应的脉冲幅值。
115.在另一种示意性的实施例中,在当前阻值小于目标阻值范围的情况下,根据配置参数和反馈信息,确定新的驱动信号的脉冲类型电流脉冲以及与电流脉冲对应的脉冲幅值。
116.在另一种示意性的实施例中,在当前阻值大于目标阻值范围的情况下,根据当前阻值和反馈信息,确定新的驱动信号的脉冲类型为电压脉冲,以及与电压脉冲对应的脉冲幅值。
117.根据本公开的实施例,新的写驱动信号的脉冲幅值是根据幅值特征参数得到的。
118.根据本公开的实施例,幅值特征参数是根据当前阻值和写反馈信息通过如下方式确定的:
119.在当前阻值小于目标阻值范围且脉冲类型为电压脉冲的情况下,新的写反馈信息中的电压脉冲的脉冲幅值为幅值特征参数。
120.在当前阻值大于目标阻值范围且脉冲类型为电流脉冲的情况下,新的写反馈信息发送至写驱动电路的新的驱动信号中的写电流所述电流脉冲的脉冲幅值的负数或电压脉冲的脉冲幅值的负数为幅值特征参数。
121.在当前阻值小于目标阻值范围且脉冲类型为电流脉冲的情况下,新的写反馈信息中的电压脉冲的脉冲幅值为幅值特征参数;
122.在当前阻值大于目标阻值范围且述脉冲类型为电压脉冲的情况下,新的写反馈信息中的电流脉冲的脉冲幅值的负数为幅值特征参数。
123.根据本公开的实施例,写反馈信息的脉冲类型可以是电压脉冲,也可以是电流脉冲。脉冲幅值表征脉冲的大小,例如电压脉冲的脉冲幅值可以为2v,或者电流脉冲的脉冲幅值可以为300ua。
124.根据本公开的实施例,在写反馈信息的脉冲类型为电压脉冲且当前阻值小于目标阻值范围的情况下,根据配置参数和反馈信息,确定新的驱动信号的脉冲类型为电压脉冲,则新的驱动信号的脉冲幅值和写反馈信息的脉冲幅值本身都是电压值,区别在于新的驱动信号的脉冲幅值是理想电压值,写反馈信息的脉冲幅值是按照理想电压值实际输出的电压值。如设置的新的驱动信号的脉冲幅值是2v,即理想电压值是2v,但可能反馈信息的脉冲幅值只有1.999v,如果脉冲类型为电流脉冲时同理。
125.根据本公开的实施例,幅值特征参数是根据当前阻值和写反馈信息通过如下方式确定的:
126.在当前阻值小于目标阻值范围且脉冲类型为电流脉冲的情况下,电压脉冲的脉冲幅值的负中的电压脉冲的脉冲幅值为幅值特征参数。
127.在当前阻值大于目标阻值范围且脉冲类型为电压脉冲的情况下,电压脉冲的脉冲幅值的负中的电流脉冲的脉冲幅值的负数为幅值特征参数。
128.在当前阻值小于目标阻值范围且脉冲类型为电压脉冲的情况下,电压脉冲的脉冲幅值的负中的电流脉冲的脉冲幅值为幅值特征参数。
129.在当前阻值大于目标阻值范围且脉冲类型为电流脉冲的情况下,电压脉冲的脉冲幅值的负中的电压脉冲的脉冲幅值的负数为幅值特征参数。
130.根据本公开的实施例,新的写驱动信号的脉冲幅值是根据幅值特征参数得到的。当幅值特征参数x为电压值时,将x带入公式(1)可获得新的写驱动信号的脉冲幅值v(x)。
131.v(x)=ax2 bx c z
ꢀꢀꢀꢀ
(1)
132.其中,x为幅值特征参数;z从均值为0、标准差为第一预设数值的标准正态分布;a为第一二阶迭代系数,取值范围为[-0.5,0.5];b为第一一阶迭代系数,取值范围为[0,2];c为第一迭代常系数,取值范围为[0,2]。
[0133]
根据本公开的实施例,新的写驱动信号的脉冲幅值是根据幅值特征参数得到的。当幅值特征参数x为电流值时,将x带入公式(2)可获得新的写驱动信号的脉冲幅值i(x)。
[0134]
i(x)=ax2 bx c z
ꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0135]
其中,x为幅值特征参数;z服从均值为0、标准差为第二预设数值的标准正态分布;a为第二二阶迭代系数,取值范围为[-1,1];b为第二一阶迭代系数,取值范围为[0,5];c为第二迭代常系数,取值范围为[0,5]。
[0136]
根据本公开的实施例,新的写驱动信号的脉冲幅值等于幅值特征参数进行特征函
数运算得到的结果。
[0137]
根据本公开的实施例,当阻变随机存储器001的当前阻值小于目标阻值范围的下限时,如果新的驱动信号的脉冲类型为电压脉冲,写反馈信息的脉冲类型为电压脉冲,幅值特征参数就是写反馈信息的电压脉冲的脉冲幅值。如果写反馈信息的脉冲类型为电流脉冲,幅值特征参数就是写反馈信息的电压脉冲的脉冲幅值,此时,写反馈信息的电流脉冲的脉冲幅值此时代表的是理想电流值,不能作为幅值特征参数。
[0138]
当阻变随机存储器001的当前阻值小于目标阻值范围下限,新的驱动信号的脉冲类型为电流脉冲时同理,在此不再赘述。
[0139]
根据本公开的实施例,在迭代次数大于预设循环次数的情况下,将最后一次迭代使用的新的驱动信号确定为目标驱动信号。
[0140]
根据本公开的实施例,迭代次数是控制单元003向驱动电路002发送写驱动信号时或发送写驱动信号后记录的。
[0141]
如图2所示,阻变随机存储器001的控制系统包含阻变随机存储器001,控制单元003和驱动电路002,控制单元003与驱动电路002电连接,驱动电路002与阻变随机存储器001电连接。
[0142]
控制单元003,被构造成:
[0143]
向驱动电路002发送驱动信号。根据驱动电路002生成的反馈信息确定阻变随机存储器001的当前阻值。
[0144]
在当前阻值不符合目标阻值范围的情况下,迭代地根据反馈信息确定新的驱动信号,其中,新的驱动信号可以包括脉冲类型和与脉冲类型对应的迭代写脉冲幅值,脉冲类型可以包括电压脉冲或电流脉冲。
[0145]
向驱动电路002发送新的驱动信号。
[0146]
根据驱动电路002生成的新的反馈信息确定阻变随机存储器001的新的当前阻值。
[0147]
驱动电路002,被构造成:根据驱动信号向阻变随机存储器001发送脉冲序列,根据脉冲序列生成反馈信息;以及根据新的驱动信号生成新的反馈信息。
[0148]
图4示意性示出了根据本公开另一实施例的阻变随机存储器阻值控制系统示意图。
[0149]
在一种示例性的实施例中,控制单元003分别与读驱动电路012和写驱动电路011电连接,写驱动电路011和读驱动电路012分别与阻变随机存储器001电连接。阻变随机存储器阻值控制方法可以包括操作s401~操作s405。
[0150]
在操作s401,根根据阻变随机存储器001的阻值范围,根据实际需要向控制单元003设定目标阻值范围。控制单元003根据初始读配置参数,向读驱动电路012发送读驱动信号,读驱动电路012根据读驱动信号向阻变随机存储器001发送读脉冲序列,读驱动电路012根据读脉冲序列生成读反馈信息,控制单元003接收读反馈信息。
[0151]
在操作s402,控制单元003根据写配置参数,向写驱动电路011发送写驱动信号,写驱动电路011根据写驱动信号,向阻变随机存储器001发送写脉冲序列,写驱动电路011根据写脉冲序列生成写反馈信息,控制单元003接收写反馈信息。控制单元003根据读反馈信息和写反馈信息确定阻变随机存储器001的当前阻值。如果当前阻值符合目标阻值范围的情况下,进入步骤s406,控制流程结束。
[0152]
在操作s403,在当前阻值不符合目标阻值范围的情况下,写驱动电路011迭代地接收控制单元003根据写反馈信息和读反馈信息以及配置参数确定新的驱动信号,并向阻变随机存储器发送新的写脉冲序列。控制单元003根据新的写脉冲序列生成新的写反馈信息。
[0153]
在操作s404,读驱动电路012接收控制单元003发送新的读驱动信号,读驱动电路012向阻变随机存储器发送新的读脉冲序列。读驱动电路012根据新的读脉冲序列生成新的读反馈信息。
[0154]
在操作s405,控制单元003根据新的反馈信息确定阻变随机存储器001的新的当前阻值是否落入目标阻值范围内,如果是,进入步骤s406,如果否,循环步骤s403至步骤s405直至超出最大循环次数nmax。
[0155]
步骤s406,控制流程结束。
[0156]
图5示意性示出了根据本公开另一实施例的阻变随机存储器阻值控制系统的连接示意图。
[0157]
如图5所示,阻变随机存储器001阻值控制系统可以包括阻变随机存储001、写驱动电路011、读驱动电路012、控制单元003和输入单元004。输入单元004与控制单元003电连接,控制单元003与读驱动电路012电连接,控制单元003与写驱动电路011电连接,写驱动电路011与阻变随机存储器001电连接,读驱动电路012与阻变随机存储器001电连接。其中,输入单元004可以是具有输入功能的设备,例如可以包括但不限于手机、电脑和平板。
[0158]
在一种示意性的实施例中,根据实际需要及阻变随机存储器001的器件阻值范围,输入单元004向控制单元003输入目标阻值范围,如阻变随机存储器001的器件阻值范围是6k~200kω,实际需要的目标阻值范围为20.0k~20.5kω,可以由电脑在控制单元输入目标阻值范围为20.0k~20.5kω,控制单元003可以获取此目标阻值范围。
[0159]
根据初始的写配置参数,控制单元003向写驱动电路011发送写驱动信号。写驱动电路011根据写驱动信号生成写脉冲序列,写驱动电路011根据写脉冲序列生成写反馈信息,控制单元003接收此写反馈信息。
[0160]
根据初始读配置参数,控制单元003向读驱动电路012发送读驱动信号。读驱动电路012根据读驱动信号生成读脉冲序列,读驱动电路012根据读脉冲序列生成读反馈信息,控制单元003接收此读反馈信息。
[0161]
控制单元003根据读反馈信息确定阻变随机存储器001当前阻值。
[0162]
在一种示意性的实施例中,例如控制单元003预设的初始读配置参数为电压脉冲,脉冲幅值为0.2v,初始写配置参数为电压脉冲,脉冲幅值为1v,读反馈信息可以包括电压脉冲,脉冲幅值为0.199v和电流脉冲,脉冲幅值为10ua。根据欧姆定律,可以确定阻变随机存储器的当前阻值为19.9kω。写反馈信息可以包括电压脉冲,脉冲幅值为1v。
[0163]
控制单元003根据阻变随机存储器001的当前阻值确定新的写驱动信号的脉冲类型。
[0164]
在一种示意性的实施例中,在当前阻值10kω小于目标阻值范围20.0k~20.5kω的情况下,根据配置参数和反馈信息,确定新的驱动信号的脉冲类型为电压脉冲。
[0165]
在一种示意性的实施例中,在当前阻值10kω小于目标阻值范围20.0k~20.5kω且脉冲类型为电压脉冲的情况下,可以将写反馈信息的电压脉冲的脉冲幅值1.05v确定为幅值特征参数。
[0166]
根据幅值特征参数确定迭代写脉冲幅值。
[0167]
根据本公开的实施例,当幅值特征参数为电压值时,将幅值特征参数带入公式v(x)=ax2 bx c z,可获得迭代写脉冲幅值v(x)。
[0168]
其中,x为幅值特征参数;z服从均值为0,标准差为第一预设数值的标准正态分布;a为二阶迭代系数,取值范围为[-0.5,0.5];b为一阶迭代系数,取值范围为[0,2];c为迭代常系数,取值范围为[0,2]。
[0169]
例如,根据计算可以将此电压脉冲的迭代写脉冲幅值确定为1.1v。
[0170]
控制单元003根据反馈信息确定阻变随机存储器001的当前阻值。
[0171]
根据本公开的实施例,控制单元003将新的写驱动信号的脉冲幅值为1.1v的电压脉冲向写驱动电路011发送,写驱动电路011根据驱动信号向阻变随机存储器101生成1.1v的电压脉冲序列,并根据此脉冲序列生成写反馈信息。
[0172]
写反馈信息可以包括迭代写脉冲幅值1.1v的电压脉冲。
[0173]
读反馈信息可以包括脉冲幅值为0.402v的电压脉冲和脉冲幅值为2ua的电流脉冲。根据欧姆定律,可以确定阻变随机存储器的当前阻值为20.1kω。
[0174]
当前阻值在目标值范围之内,流程结束。
[0175]
根据本公开的实施例,通过控制单元向驱动电路发送驱动信号,以使得所述驱动电路根据驱动信号向阻变随机存储器发送脉冲序列,以及驱动电路根据脉冲序列生成反馈信息,根据反馈信息确定阻变随机存储器的当前阻值,在当前阻值不符合目标阻值范围的情况下,迭代地根据反馈信息确定新的驱动信号,向驱动电路发送新的驱动信号,以使得所述电路根据新的驱动信号生成新的反馈信息,根据新的反馈信息确定所述阻变随机存储器的新的当前阻值,由于不断调整输入阻变随机存储器两端的写脉冲序列实现对阻变随机存储器当前阻值的调整,使得阻变随机存储器在存储信息时的当前阻值能够更为精确地落在目标阻值范围内,提高了阻变随机存储器的应用前景。
[0176]
需要说明的是,对于前述的各方法实施例,为了简便描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本发明并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本发明,某些步骤可以采用其它顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作和模块并不一定都是本发明所必须的。
[0177]
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
[0178]
以上所述的具体实施例,对本公开的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本公开的具体实施例而已,并不用于限制本公开,凡在本公开的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本公开的保护范围之内。
再多了解一些

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