The invention provides a MRAM chip with the search function, including one or more array composed of MRAM memory cells, each array is connected with the control circuit, the control circuit comprises a row address decoder, column address decoder, read-write controller and the input and output control, the control circuit also includes a loop shift register, register the search string the comparator, and search controller. The invention also provides a search method of MRAM chip with search function. The MRAM chip has a search function provided by the invention and the search method can be completed for each array on the contents of the entire line search one clock cycle, the search speed can be several times faster than one hundred times than the software; a plurality of arrays of parallel search operation is realized; the circuit is relatively simple, complete power consumption the same search is greatly reduced, is very suitable for the requirements of the standby power consumption is very strict networking and wearable electronic devices etc..
【技术实现步骤摘要】
一种具有搜索功能的MRAM芯片及搜索方法
本专利技术涉及MRAM芯片,尤其涉及一种具有搜索功能的MRAM芯片及搜索方法。
技术介绍
关于MRAM:本专利技术的背景是MRAM技术的成熟。MRAM是一种新的内存和存储技术,可以像SRAM/DRAM一样快速随机读写,还可以像Flash闪存一样在断电后永久保留数据。它的经济性想当地好,单位容量占用的硅片面积比SRAM有很大的优势,比在此类芯片中经常使用的NORFlash也有优势,比嵌入式NORFlash的优势更大。它的性能也相当好,读写时延接近最好的SRAM,功耗则在各种内存和存储技术最好。而且MRAM不像DRAM以及Flash那样与标准CMOS半导体工艺不兼容。MRAM可以和逻辑电路集成到一个芯片中。MRAM的原理:MRAM的原理,是基于一个叫做磁性隧道结(MagneticTunnelJunction,MTJ)的结构。它是由两层铁磁性材料夹着一层非常薄的非铁磁绝缘材料组成的。如图:下面的一层铁磁材料是具有固定磁化方向的参考层,上面的铁磁材料是可变磁化方向的记忆层,它的磁化方向可以和固定磁化层同向或反向。由于量子物理的效应,电流可以穿过中间的隧道势垒层,但是MTJ的电阻和可变磁化层的磁化方向有关。磁化方向可以和固定磁化层同向为低电阻态,如图1所示;磁化方向可以和固定磁化层反向为高电阻态,如图2所示。读取MRAM的过程就是对MTJ的电阻进行测量。使用比较新的STT-MRAM技术,写MRAM也比较简单:使用比读更强的电流穿过MTJ进行写操作。一个自下而上的电流把可变磁化层置成与固定层同向,自上而下的电路把它置成反向。M ...
【技术保护点】
一种具有搜索功能的MRAM芯片,包括一个或多个由MRAM存储单元组成的阵列,每个阵列与控制电路连接,所述控制电路包括行地址解码器、列地址解码器、读写控制器以及输入输出控制,其特征在于,所述控制电路还包括循环移位寄存器、搜索字符串寄存器、比较器与搜索控制器,所述循环移位寄存器用于存储从所述阵列中读出的内容并循环移位,所述搜索字符串寄存器用于存储搜索字符串,所述比较器用于比较所述循环移位寄存器中的内容与所述搜索字符串寄存器中的内容,所述搜索控制器用于控制搜索操作。
【技术特征摘要】
1.一种具有搜索功能的MRAM芯片,包括一个或多个由MRAM存储单元组成的阵列,每个阵列与控制电路连接,所述控制电路包括行地址解码器、列地址解码器、读写控制器以及输入输出控制,其特征在于,所述控制电路还包括循环移位寄存器、搜索字符串寄存器、比较器与搜索控制器,所述循环移位寄存器用于存储从所述阵列中读出的内容并循环移位,所述搜索字符串寄存器用于存储搜索字符串,所述比较器用于比较所述循环移位寄存器中的内容与所述搜索字符串寄存器中的内容,所述搜索控制器用于控制搜索操作。2.如权利要求1所述的具有搜索功能的MRAM芯片,其特征在于,所述阵列每行存储M个字节,所述搜索字符串寄存器能够存储M个字节。3.如权利要求2所述的具有搜索功能的MRAM芯片,其特征在于,所述搜索字符串为N个字节,N小于或等于M,所述循环移位寄存器至少能够存储M+N-1个字节。4.一种如权利要求1-3所述的具有搜索功能的MRAM芯片的搜索方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:(1)从最低位开始,将搜索字符串重复存储到搜索字符串寄存器中;(2)读出所述搜索区域的最低地址一行,存储到循环移位寄存器的N、N+1、……、M+N-1字节;(3)循环比较搜索字符串寄存器与循环移位寄存器,如果存在匹配则输出搜索结果,搜索结束或执行步骤(4);如果不存在匹配,执行步骤(4);(4)所述搜索区域的当前行如果是所述搜索区域的最高地址,则未搜索到所述搜索字符串,搜索结束;(5)读出所述搜索区域的下一行,存储到循环移位寄存器的N、N+1、……、M+N-1字节,执行步骤(3)。5.如权利要求4所述的具有搜索功能的MRAM芯片的搜索方法,其特征在于,步骤(3)中循环比较搜索字符串寄存器与循环移位寄存器,如果存在匹配则输出搜索结果包括以下步骤:(31)比较搜索字符串寄存器与循环移位寄存器的第1字节至第M字节,如果存在匹配则输出搜索结果,退出循...
【专利技术属性】
技术研发人员:戴瑾,
申请(专利权)人:上海磁宇信息科技有限公司,
类型:发明
国别省市:上海,31
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。