[发明专利]一种磁阻存储器单元、写控制方法及存算模块

权利要求书

1.一种磁阻存储器单元，其特征在于，包括：第一磁隧道结、第二磁隧道结和金属层；所述第一磁隧道结和所述第二磁隧道结均设置在所述金属层上；所述金属层被配置为用于通过写电流，所述第一磁隧道结的易轴在所述金属层所在平面与所述写电流所在方向呈第一角度，所述第二磁隧道结的易轴沿所述金属层所在平面与所述写电流所在方向呈第二角度，所述第一角度和所述第二角度相对于所述写电流所在方向的偏转方向相反；所述第一磁隧道结和所述第二磁隧道结被配置为用于通过读电流。

2.如权利要求1所述的磁阻存储器单元，其特征在于，所述第一磁隧道结和所述第二磁隧道结的横截面均为椭圆形。

3.如权利要求1所述的磁阻存储器单元，其特征在于，所述第一角度和所述第二角度的大小相等。

4.如权利要求1所述的磁阻存储器单元，其特征在于，所述第一角度和所述第二角度的大小范围为：30°～60°。

5.如权利要求4所述的磁阻存储器单元，其特征在于，所述第一角度和所述第二角度的大小均为45°。

6.如权利要求1所述的磁阻存储器单元，其特征在于，所述第一磁隧道结和所述第二磁隧道结均包括：合成反铁磁层、铁磁参考层、势垒层和铁磁自由层；所述铁磁自由层设置在所述金属层上，所述势垒层设置在所述铁磁自由层远离所述金属层的一侧，所述铁磁参考层设置在所述势垒层远离所述金属层的一侧，所述合成反铁磁层设置在所述铁磁参考层远离所述金属层的一侧；所述第一磁隧道结和所述第二磁隧道结中的铁磁参考层磁化方向相同。

7.如权利要求1所述的磁阻存储器单元，其特征在于，还包括：第一晶体管、第二晶体管和第三晶体管；所述第一晶体管连接所述第一磁隧道结远离所述金属层的一侧，所述第二晶体管连接所述第二磁隧道结远离所述金属层的一侧，所述第三晶体管连接所述金属层横向上的第一端。

8.一种磁阻存储器单元的写控制方法，其特征在于，应用于权利要求1-7中任一所述的磁阻存储器单元，所述写控制方法包括：

对所述金属层通过沿第一方向的写电流，以使所述磁阻存储器单元呈第一存储状态；所述第一存储状态为：所述第一磁隧道结呈高电阻状态，所述第二磁隧道结呈低电阻状态；

或者，对所述金属层通过沿第二方向的写电流，以使所述磁阻存储器单元呈第二存储状态；所述第二存储状态为：所述第一磁隧道结呈低电阻状态，所述第二磁隧道结呈高电阻状态；其中，所述第一方向和所述第二方向相反。

9.一种BNN芯片的存算模块，其特征在于，包括由权利要求1-7中任一所述的磁阻存储器单元组成的突触阵列，所述突触阵列用于存储突触权值。

10.如权利要求9所述的BNN芯片的存算模块，其特征在于，所述突触阵列中，每列所述磁阻存储器单元对应存储一神经元的突触权值；

所述存算模块，用于在目标神经元对应列的多个突触权值加和为正时，确定所述目标神经元的输出为1；所述目标神经元为任一神经元，每个所述磁阻存储器单元对应一所述突触权值；

所述存算模块，还用于在目标神经元的多个突触权值加和为负时，确定所述目标神经元的输出为0；

其中，针对每个所述磁阻存储器单元：所述存算模块，还用于在所述第一磁隧道结的读电流大于所述第二磁隧道结的读电流时，记该个所述磁阻存储器单元对应的突触权值为1；以及在所述第一磁隧道结的读电流小于所述第二磁隧道结的读电流时，记该个所述磁阻存储器单元对应的突触权值为-1。