[发明专利]用于产生随机位的相关方法

说明书

在一些实施例中，提供一种用于产生随机位的方法。方法包含通过将随机数产生器(RNG)信号提供到磁阻随机存取存储器(MRAM)单元来产生第一随机位。随机数产生器信号具有约0.5的机率将磁阻随机存取存储器单元的电阻状态从对应于第一数据状态的第一电阻状态切换到对应于第二数据状态的第二电阻状态。随后从磁阻随机存取存储器单元读取第一随机位。

技术领域

本揭露涉及一种用于产生随机位的方法。

背景技术

许多现代电子装置(例如，计算机、移动电话等)依赖于随机数，从而安全地存储和传输数据。这些随机数可由随机数产生器(random number generator；RNG)产生。一些类型的随机数产生器是伪随机数产生器(pseudorandom number generators；PRNG)，而其它类型的随机数产生器是真随机数产生器(true random number generators；TRNG)。PRNG依赖于算法(例如，软件)来产生类似于一系列随机数的PRNG数列。然而，PRNG数列不是真正的随机数，因为PRNG数列由非随机初始值(例如，种子值)确定。在另一方面，TRNG依赖于物理过程，这在理论上是真正随机的。因此，在一些数字应用(例如，密码术)中，TRNG比PRNG更为有利。

发明内容

本揭露的用于产生随机位的方法包括：藉由第一次将随机数产生器信号提供到磁阻随机存取存储器单元来产生第一随机位，其中随机数产生器信号具有0.5的机率将磁阻随机存取存储器单元的电阻状态从对应于第一数据状态的第一电阻状态切换到对应于第二数据状态的第二电阻状态；以及从磁阻随机存取存储器单元读取第一随机位。

本揭露的集成芯片包括随机数产生器、存储器组件、控制器以及随机数产生器输出电路。随机数产生器包括N个磁阻随机存取存储器单元。N是大于或等于1的数目。N个磁阻随机存取存储器单元中的一个被配置成在第一电阻状态与第二电阻状态之间切换。存储器组件被配置成存储N个随机数产生器值。N个随机数产生器值中的一个具有0.5的机率将N个磁阻随机存取存储器单元中的一个的电阻状态从第一电阻状态切换到第二电阻状态。控制器耦接到N个磁阻随机存取存储器单元中的每一个以及存储器组件。控制器被配置成：分别读取N个随机数产生器值且产生N个随机数产生器信号，其中N个随机数产生器信号中的一个包括N个随机数产生器值中的一个；且分别将N个随机数产生器信号提供到N个磁阻随机存取存储器单元，其中将N个随机数产生器信号中的一个提供到N个磁阻随机存取存储器单元中的一个。随机数产生器输出电路耦接到N个磁阻随机存取存储器单元。随机数产生器输出电路被配置成读取N个磁阻随机存取存储器单元中的每一个的电阻状态且基于所读取的N个磁阻随机存取存储器单元的电阻状态而输出N位随机数。

本揭露的用于产生N位随机数的方法包括：将N个磁阻随机存取存储器(MRAM)单元中的每一个的电阻状态设置成第一电阻状态，其中N个磁阻随机存取存储器单元中的每一个被配置成在第一电阻状态与第二电阻状态之间切换，且其中N是大于或等于1的数目；以及藉由分别将N个随机数产生器(RNG)信号提供到N个磁阻随机存取存储器单元来产生N位随机数，其中N个随机数产生器信号中的每一个包括随机数产生器值，随机数产生器值具有0.5的机率将N个随机数产生器信号中的每一个相应的磁阻随机存取存储器单元的电阻状态从第一电阻状态切换到第二电阻状态。

附图说明

当结合附图阅读时，从以下详细描述最佳地理解本揭露的方面。应注意，根据业界中的标准惯例，各种特征未按比例绘制。实际上，为了论述清楚起见，可任意增大或减小各种特征的尺寸。

图1示出被配置成产生随机位的磁阻随机存取存储器(magnetoresistiverandom-access memory；MRAM)单元的一些实施例的横截面图。

图2示出具有包括各自由图1的MRAM单元表示的多个MRAM单元的随机数产生器(RNG)的集成芯片(integrated chip；IC)的一些实施例的布局图。