1、II分類號學(xué)號M201571987學(xué)校代碼10487密級碩士學(xué)位論文基于相變存儲器的雙向數(shù)字運(yùn)算基于相變存儲器的雙向數(shù)字運(yùn)算結(jié)構(gòu)及算法研究結(jié)構(gòu)及算法研究學(xué)位申請人：張璠學(xué)科專業(yè)：光學(xué)工程指導(dǎo)教師：李震高級工程師答辯日期：2017.5.19萬方數(shù)據(jù)IIIIII摘要相變存儲器作為目前主流存儲器FLASH的最佳替代產(chǎn)品，也是下一代存儲器的代表性器件之一，具有多樣化的優(yōu)秀特性：非易失性存儲、單元尺寸小、循環(huán)壽命長、讀寫速度快、功耗低、成本低、具

2、有多級存儲功能等等。其中多級存儲也可稱作多值存儲，該技術(shù)是顯著有效提高相變存儲器單元的利用率和性能表現(xiàn)的途徑之一。然而相變存儲單元多值存儲的實現(xiàn)在實際過程中往往受到電阻漂移現(xiàn)象的不良影響，因此可以采用雙向脈沖調(diào)制的技術(shù)，以抑制相變存儲器單元的電阻漂移，從而使其能夠?qū)崿F(xiàn)更加多態(tài)的存儲功能。本文的研究內(nèi)容就是利用相變存儲器的多值存儲技術(shù)，進(jìn)一步實現(xiàn)在相變存儲器內(nèi)的計算與存儲一體化功能。本文中在相變存儲器單元傳統(tǒng)的HSPICE物理模型的基礎(chǔ)上

3、，提出了一種新的電路行為模型，將相變存儲器單元等效為電阻電容電路，相變存儲器單元的電阻值等效為電路中電容存儲的電荷量，電容的充放電過程則分別模擬相變存儲器單元的非晶化與晶化行為。利用該模型可以直觀地分析相變存儲器單元的晶化和非晶化過程中單元電阻值的變化。本文還提出了基于相變存儲器單元的能夠進(jìn)行邏輯和算術(shù)運(yùn)算的結(jié)構(gòu)，詳述了二值邏輯運(yùn)算和十進(jìn)制算術(shù)加減運(yùn)算的實現(xiàn)方法，利用上述模型進(jìn)行了仿真和分析，并通過部分實驗驗證了該結(jié)構(gòu)的可行性。文中還涉