一种针对RRAM的快速写验证方法和系统

摘要

本发明公开了一种针对RRAM的快速写验证方法，包括：创建并初始化查找表，将计数器的值i初始化为0，计数器用来记录一次写操作过程中施加电压脉冲的次数，判断RRAM的存储单元要求写“0”还是写“1”，如果要求写“0”则在RRAM的存储单元两端施加一次反向电压脉冲，其幅值为V_0（i），以改变RRAM存储单元的阻值，并设置计数器i=i+1,读取RRAM存储单元的阻值，并判断该RRAM存储单元阻值是否低于预设的高阻态阻值阈值R_H，如果是，则判断计算器i是否小于最大施加电压脉冲次数N_max，如果不是则表示写操作失败。本发明可使RRAM存储单元的阻值尽可能地快速分布在预设的高阻态或低阻态范围内，因而可容易区分存储单元的高阻态和低阻态，由此保证RRAM读写的准确性。

主权项

一种针对RRAM的快速写验证方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)创建并初始化查找表，本步骤具体包括以下子步骤：(1‑1)设定对RRAM的存储单元进行写操作的各个阶段，包括设定最大施加电压脉冲次数N_max，并将N_max划分为m个子范围，即[0，d₁]，[c₂，d₂]...，[c_m，N_max]，其中c₂，…，c_m，均为正整数，d₁，d₂，...d_m‑1均为正整数，每个子范围代表写操作的一个阶段；(1‑2)分别确定写“1”和写“0”操作过程中各个写操作阶段的操作电压幅值V_1(i)和V_0(i)与计数器i的映射关系，计数器i用于记录对某个特定存储单元进行写操作而施加的电压脉冲的次数，且计数器i的取值范围设定为[0，N_max]，在第一阶段，计数器i的取值范围为[0，d₁]，…，在第m个阶段，计数器i的取值范围为[c_m，N_max]；对于写“0”操作，V_0(i)＝{f₁(i)，...，f_m(i)}，且有f_n(i)＝a_ni+b_n，其中1≤n≤m，f_n(i)的取值范围是[V₁，0)，a_n和b_n的取值需要满足以下两个条件：第一，当1≤j<k≤m时，有|a_j|≤|a_k|；第二，当0≤i≤N_max时，有V₁≤f_n(i)≤V₂，其中V₁和V₂分别表示有效操作电压的下限阈值和上限阈值；(1‑3)根据步骤(1‑2)的映射关系获得写“1”操作时与计数器i值相对应的操作电压幅值V_1(i)以及写“0”操作时与计数器i值相对应的操作电压幅值V_0(i)，并填入查找表；(2)将计数器的值i初始化为0，其用于记录一次写操作过程中施加电压脉冲的次数；(3)判断RRAM的存储单元要求写“0”还是写“1”，如果要求写“0”则转入步骤(4)，如果要求写“1”则转入步骤(7)；(4)在RRAM的存储单元两端施加一次反向电压脉冲，其幅值为V_0(i)，以改变RRAM存储单元的阻值，并设置计数器i＝i+1；(5)读取RRAM存储单元的阻值，并判断该RRAM存储单元阻值是否低于预设的高阻态阻值阈值R_H，如果是，则进入步骤(6)，否则表示写“0”操作成功，过程结束；(6)判断计算器i是否小于最大施加电压脉冲次数N_max，如果是，则返回步骤(4)，否则表示写操作失败，过程结束；(7)在RRAM的存储单元两端施加一次正向电压脉冲，幅值为V_1(i)，以改变RRAM存储单元的阻值，并设置计数器i＝i+1；(8)读取RRAM存储单元的阻值，并通过比较电路模块判断该RRAM存储单元阻值是否高于预设的低阻态阻值阈值R_L，如果是，则进入步骤(9)，否则表示写“1”操作成功，过程结束；(9)判断计算器i是否小于最大施加电压脉冲次数N_max，如果是，则转入步骤(7)，否则表示写操作失败，过程结束。