【技术实现步骤摘要】
本申请涉及存储，尤其涉及存算一体单元、阵列以及装置。
技术介绍
1、随着人工智能技术的快速迭代，非易失存储器件的存算一体技术由于其存储数据的断电非易失性而备受瞩目。
2、在存算一体技术中，权重数据通常存储在存储阵列中，同时，存储阵列还需要执行数据运算的功能，因此将其称为存储-计算阵列。存储阵列由若干个存算一体单元构成。目前，常见的存算一体单元采用的连接形式单一，存在一定的问题，例如，传统的2t-1r单元结构，每个器件需要配置两个选通晶体管，导致面积效率低，同时由于非易失存储器的阻值通常较低，导致其运算电流较大，能量效率差。
技术实现思路
1、本申请提供一种存算一体单元、阵列以及装置，用以提供一种能够提高存算一体单元的面积效率，并降低存算一单元的运算电流的技术方案。
2、第一方面，本申请提供一种存算一体单元，包括：第一引出端，第二引出端，多个串联的存储器件，多个第一开关管以及多个第二开关管。
3、多个所述存储器件的第一端与多个所述第一开关管的第一端一一对应连接，每两个相邻所述存储器件的第二端与一个所述第二开关管的第一端连接，所述多个第一开关管的第二端用于连接位线，所述多个第二开关管的第二端用于源线。
4、所述多个存储器件与所述第一引出端和所述第二引出端连接，所述第一引出端用于连接第一读位线，所述第二引出端用于连接第二读位线；在运算阶段，所述多个存储器件用于通过所述第一引出端和所述第二引出端接收所述第一读位线和所述第二读位线中的输入信号。
5、在一种可选的实施方式中，所述存储器件为自旋轨道转矩磁性存储器，其至少包括依次叠置的自旋轨道矩层、磁隧道结和顶电极层。
6、其中，所述磁隧道结包括依次叠置的自由层、势垒层和参考层，所述自由层邻近所述自旋轨道矩层。
7、在一种可选的实施方式中，所述多个存储器件中的首存储器件的第三端用于连接所述第一引出端，所述多个存储器件中的尾存储器件的第三端用于连接所述第二引出端。
8、在一种可选的实施方式中，所述首存储器件的顶电极层为所述首存储器件的第三端，所述尾存储器件的顶电极层为所述尾存储器件的第三端。
9、和/或，所述首存储器件通过其自旋轨道矩层与下一所述存储器件的自旋轨道矩层相连接，所述多个存储器件中的中间存储器件通过其自旋轨道矩层与前一存储器件的自旋轨道矩层相连接，通过其顶电极层与后一存储器件的顶电极层相连接。
10、在一种可选的实施方式中，每个所述存储器件的自旋轨道矩层的第一端与对应所述第一开关管的第一端连接，每个所述存储器件的自旋轨道矩层的第二端与对应所述第二开关管的第一端连接；其中，所述存储器件的自旋轨道矩层的第一端为所述存储器件的第一端，所述存储器件的自旋轨道矩层的第二端为所述存储器件的第二端。
11、在一种可选的实施方式中，每个所述第一开关管的第三端用于连接对应的第一写字线，每个所述第二开关管的第三端用于连接对应的第二写字线；其中，所述多个第一开关管连接的多个所述第一写字线为不同的信号线，所述多个第二开关管连接的多个所述第二写字线为不同的信号线。
12、在数据写入阶段，所述第一开关管用于根据对应所述第一写字线中的信号选通，所述第二开关管在用于根据对应所述第二写字线中的信号选通；所述存算一体单元中的存储器件，用于在对应所述第一开关管和对应所述第二开关管导通的情况下，通过所述位线和所述源线写入数据。
13、第二方面，本申请提高了一种存算一体阵列，包括若干矩阵式排布的如第一方面所述的存算一体单元；
14、在列方向上，每列中的存算一体单元并联连接，且每列中不同的存算一体单元的第一引出端用于连接不同的第一读位线，第二引出端用于连接不同的第二读位线，每列中不同的存算一体单元的第一开关管的第二端连接同一位线，第二开关管的第二端连接同一源线。
15、在运算阶段，所述存算一体单元用于通过所述第一引出端和所述第二引出端接收所述第一读位线和所述第二读位线中的输入信号。
16、在一种可选的实施方式中，每列中的存算一体单元中的第一开关管的第三端用于连接对应的第一写字线，第二开关管的第三端用于连接对应的第二写字线；其中，每列中的多个所述第一开关管连接的多个所述第一写字线为不同的信号线，每列中的多个所述第二开关管连接的多个所述第二写字线为不同的信号线。
17、在数据写入阶段，所述第一开关管用于根据所述第一写字线中的信号选通，所述第二开关管在用于根据所述第二写字线中的信号选通；所述存算一体单元中的存储器件，用于在对应所述第一开关管和对应所述第二开关管导通的情况下，通过所述位线和所述源线写入数据。
18、在一种可选的实施方式中，所述存算一体单元中的多个存储器件中的首存储器件的第三端用于连接所述第一引出端，所述存算一体单元中的多个存储器件中的尾存储器件的第三端用于连接所述第二引出端。
19、第三方面，本申请实施例提高了一种存算一体装置，包括第二方面所述的存算一体阵列。
20、本申请提供的技术方案，在存算一体单元内，每两个相邻所述存储器件的第二端与一个所述第二开关管的第一端连接，相对于传统的2t-1r单元结构，减少了开关管的使用，提高了存算一体单元的面积效率。再者，本申请在存算一体单元内，将多个存储器件相串联，提高了存算一体单元总电阻，降低了存算一体单元的运算电流，进而降低了存算一体单元的功耗。
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1.一种存算一体单元，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的存算一体单元，其特征在于，所述存储器件为自旋轨道转矩磁性存储器，其至少包括依次叠置的自旋轨道矩层、磁隧道结和顶电极层；
3.根据权利要求2所述的存算一体单元，其特征在于，所述多个存储器件中的首存储器件的第三端用于连接所述第一引出端，所述多个存储器件中的尾存储器件的第三端用于连接所述第二引出端。
4.根据权利要求3所述的存算一体单元，其特征在于，所述首存储器件的顶电极层为所述首存储器件的第三端，所述尾存储器件的顶电极层为所述尾存储器件的第三端；
5.根据权利要求1-4任一项所述的存算一体单元，其特征在于，每个所述存储器件的自旋轨道矩层的第一端与对应所述第一开关管的第一端连接，每个所述存储器件的自旋轨道矩层的第二端与对应所述第二开关管的第一端连接；
6.根据权利要求1-4任一项所述的存算一体单元，其特征在于，每个所述第一开关管的第三端用于连接对应的第一写字线，每个所述第二开关管的第三端用于连接对应的第二写字线；其中，所述多个第一开关管连接的多个所述第一写字线为
7.一种存算一体阵列，其特征在于，包括若干矩阵式排布的如权利要求1-6任一项所述的存算一体单元；
8.根据权利要求7所述的存算一体阵列，其特征在于，每列中的存算一体单元中的第一开关管的第三端用于连接对应的第一写字线，第二开关管的第三端用于连接对应的第二写字线；其中，每列中的多个所述第一开关管连接的多个所述第一写字线为不同的信号线，每列中的多个所述第二开关管连接的多个所述第二写字线为不同的信号线；
9.根据权利要求7所述的存算一体阵列，其特征在于，所述存算一体单元中的多个存储器件中的首存储器件的第三端用于连接所述第一引出端，所述存算一体单元中的多个存储器件中的尾存储器件的第三端用于连接所述第二引出端。
10.一种存算一体装置，其特征在于，包括权利要求7-9任一项所述的存算一体阵列。
...【技术特征摘要】
1.一种存算一体单元，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的存算一体单元，其特征在于，所述存储器件为自旋轨道转矩磁性存储器，其至少包括依次叠置的自旋轨道矩层、磁隧道结和顶电极层；
3.根据权利要求2所述的存算一体单元，其特征在于，所述多个存储器件中的首存储器件的第三端用于连接所述第一引出端，所述多个存储器件中的尾存储器件的第三端用于连接所述第二引出端。
4.根据权利要求3所述的存算一体单元，其特征在于，所述首存储器件的顶电极层为所述首存储器件的第三端，所述尾存储器件的顶电极层为所述尾存储器件的第三端；
5.根据权利要求1-4任一项所述的存算一体单元，其特征在于，每个所述存储器件的自旋轨道矩层的第一端与对应所述第一开关管的第一端连接，每个所述存储器件的自旋轨道矩层的第二端与对应所述第二开关管的第一端连接；
6.根据权利要求1-4任一项所述的存算一体单元，其特征在于，每个所述第一开关管的第三端用于连接对应的第一写字线，每个所述第...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄炜亮，王戈飞，
申请(专利权)人：致真存储北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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