[发明专利]集成MRAM高速缓存模块

权利要求书

1.一种集成电路，包括：

处理器；

磁阻随机存取存储器(MRAM)模块，其包括MRAM末级高速缓存和MRAM主存储器；以及

接口，其耦合所述处理器与所述MRAM模块。

2.如权利要求1所述的集成电路，其特征在于，所述处理器集成在第一芯片上，并且所述MRAM模块集成在第二芯片中，并且所述接口位于所述第一芯片与所述第二芯片之间的边界上。

3.如权利要求1所述的集成电路，其特征在于，所述MRAM模块进一步包括存储器控制器逻辑。

4.如权利要求1所述的集成电路，其特征在于，所述MRAM模块被制造为单片封装。

5.如权利要求1所述的集成电路，其特征在于，所述MRAM模块被制造为多个封装。

6.如权利要求1所述的集成电路，其特征在于，所述MRAM末级高速缓存和所述MRAM主存储器包括自旋转移矩MRAM(STT-MRAM)位单元。

7.如权利要求1所述的集成电路，其特征在于，所述MRAM主存储器被划分成两个或更多个主存储器堆栈，并且其中所述MRAM末级高速缓存被划分为两个或更多个末级高速缓存堆栈，并且其中所述两个或更多个末级高速缓存堆栈被形成为所述两个或更多个主存储器堆栈的扩展。

8.如权利要求1所述的集成电路，其特征在于，所述MRAM模块被形成为在中央部分包括所述MRAM主存储器的二维(2D)架构，并且所述MRAM末级高速缓存被形成在所述MRAM主存储器的第一外边沿。

9.如权利要求8所述的集成电路，其特征在于，进一步包括形成在所述MRAM主存储器的第二外边沿的逻辑层。

10.如权利要求1所述的集成电路，其特征在于，所述MRAM模块被形成为三维(3D)同质架构，其包括形成在一个或多个主存储器平面上的所述MRAM主存储器，并且所述MRAM末级高速缓存被集成在所述一个或多个主存储器平面上。

11.如权利要求8所述的集成电路，其特征在于，进一步包括形成在并行于所述一个或多个主存储器平面的逻辑层平面中的逻辑层。

12.如权利要求1所述的集成电路，其特征在于，所述MRAM模块被形成为三维(3D)异质架构，其包括形成在一个或多个主存储器平面上的所述MRAM主存储器，并且所述MRAM末级高速缓存和逻辑层被集成在并行于所述一个或多个主存储器平面的异质平面上。

13.如权利要求1所述的集成电路，其特征在于，其被集成到从下组中选择的设备中：机顶盒、音乐播放器、视频播放器、娱乐单元、导航设备、通信设备、个人数字助理(PDA)、位置固定的数据单元、以及计算机。

14.一种形成集成电路的方法，所述方法包括：

在第一封装上形成没有末级高速缓存的处理芯片；以及

在第二封装中形成包括MRAM末级高速缓存和MRAM主存储器的MRAM模块。

15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，进一步包括用接口耦合所述第一封装和所述第二封装。

16.如权利要求14所述的方法，其特征在于，进一步包括在所述第二封装中形成存储器控制器和高速缓存控制器逻辑。

17.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述MRAM末级高速缓存和所述MRAM主存储器包括自旋转移矩MRAM(STT-MRAM)位单元。

18.如权利要求14所述的方法，其特征在于，包括将所述MRAM模块制造为单片封装。

19.如权利要求14所述的方法，其特征在于，包括将所述MRAM模块制造为多个封装。

20.一种系统，包括：

形成在第一封装上的没有末级高速缓存的处理装置；以及

形成在第二封装中的包括末级高速缓存和主存储器的磁阻随机存取存储器(MRAM)存储器装置。

21.如权利要求20所述的系统，其特征在于，进一步包括用于对接所述第一封装和所述第二封装的装置。

22.如权利要求20所述的系统，其特征在于，所述第二封装进一步包括存储器控制器装置。