Registreringsskema forbedrer nøjagtigheden, når du læser data fra spin-baseret hukommelseslagring

En spændingsfølerordning udviklet af forskere fra Singapore kunne forbedre nøjagtigheden af ​​læsning af data fra spin-baserede hukommelsessystemer med kun minimale ændringer. Ordningen reagerer dynamisk på spændingsændringer i systemet, så den bedre kan skelne mellem, om den læser en binær tilstand (1) eller fra (0).

Den banebrydende datalagringsteknologi, kaldet spin-transfer torque magnetisk random-access memory (STT-MRAM), koder data ved hjælp af elektronernes iboende vinkelmoment - deres spin, i stedet for deres afgift. Quang-Kien Trinh, Sergio Ruocco fra A*STAR Data Storage Institute og Massimo Alioto fra National University of Singapore er i spidsen for globale bestræbelser på at bevise, at STT-MRAM kan levere en hurtig, stor tæthed, lavt strømforbrug til eksisterende ladningsbaserede erindringer.

"STT-MRAM er den førende kandidat til fremtidig ikke-flygtig, universal hukommelsesteknologi, "siger Trinh." Det kan tjene i forbrugerudstyr, virksomhedens datacentre, og endda avancerede kritiske applikationer såsom ubemandede køretøjer, fly, og militær. "

I STT-MRAM-systemer, databit gemmes som enten 1s eller 0s ved at vende orienteringen af ​​magnetiserede 'bitceller'. For at læse en bitcelle, systemet sammenligner sin egen referencespænding med 'bitlinjespændingen' over bitcellen - 1 eller 0 -tilstanden identificeres derefter baseret på forskellen mellem de to spændinger, kaldet læsemargen.

Imidlertid, "hukommelseslæsningsoperationen anerkendes som en af ​​de store vejspærringer for denne nye teknologi, "ifølge Trinh. Referencespændingen vender ofte utilsigtet bitcellen, eller læser den forkerte hukommelsestilstand, hvis læsemargenen er lille.

Trinh, Ruocco og Alioto indså, at de kunne undgå læsefejl, hvis de skulle registrere bitlinespændingen og justere referencespændingen som svar, så læsemargenen altid forbliver høj.

"Vores nye dynamiske referenceskema genererer to referenceværdier, en til læsning af logik 0 og en anden til læsning af logik 1, "forklarer Trinh." I logisk 0 -tilstand, et lille aflæsesignal sammenlignes med en stor referenceværdi, i logik 1 -tilstand, et stort aflæsesignal sammenlignes med en lille referenceværdi. "

Holdets simuleringer tyder på, at deres dynamiske referenceskema kunne inkorporeres i eksisterende STT-MRAM-systemer med minimale ændringer, og ville reducere læsefejl med to størrelsesordener.

"Vi ser frem til at udnytte synergien mellem vores dynamiske referenceskema og eksisterende kredsløb, "siger Trinh." Vi arbejder også på løsninger til at reducere energiforbruget og designkompleksiteten. "