説明

論理回路、該論理回路を含む集積回路及び該集積回路の動作方法

【課題】論理回路、該論理回路を含む集積回路及び該集積回路の動作方法を提供する。
【解決手段】入力信号の電圧及び電流のうち少なくともいずれか一つによって変更される抵抗レベルを有し、抵抗レベルを記憶する少なくとも1つの可変抵抗素子を含み、少なくとも1つの可変抵抗素子に記憶された抵抗レベルに対応するマルチレベル・データをラッチする論理回路である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、論理回路に係り、さらに詳細には、可変抵抗素子を含む論理回路、該論理回路を含む集積回路及び該論理回路の動作方法に関する。
【背景技術】
【0002】
一般的な論理回路は、入力信号を、クロック(clock)信号に同期させるために、フリップフロップ(flip-flop)またはラッチ(latch)を含み、これにより、論理回路の動作速度が向上し、電力消耗を減らすことができる。論理回路に入力される信号がマルチビット信号である場合には、各ビットの信号を処理するために、多数のフリップフロップまたはラッチの具備が要求され、これにより、論理回路のサイズ及び電力消耗が増大しうる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
本発明が解決しようとする課題は、論理回路の具現を簡素化させることによって、論理回路のサイズ及び電力消耗を減少させる論理回路、前記論理回路を含む集積回路及び前記論理回路の動作方法を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【0004】
前記課題を解決するための本発明の一実施形態による論理回路は、入力信号の電圧及び電流のうち少なくともいずれか一つによって変更される抵抗レベルを有し、前記抵抗レベルを記憶する少なくとも1つの可変抵抗素子を含み、前記少なくとも1つの可変抵抗素子に記憶された前記抵抗レベルに対応するマルチレベル・データをラッチする。
【0005】
一部の実施形態において、前記入力信号は、マルチビット信号でありうる。
【0006】
一部の実施形態において、前記論理回路は、前記少なくとも1つの可変抵抗素子を含み、書き込みイネーブル信号を基にして、前記書き込み信号の電圧及び電流のうち少なくともいずれか一つによる前記抵抗レベルを、前記少なくとも1つの可変抵抗素子に書き込む書き込み部と、読み取りイネーブル信号を基にして、前記少なくとも1つの可変抵抗素子に書き込まれた前記抵抗レベルに対応する前記マルチレベル・データを読み取る読み取り部と、を含む。一部の実施形態において、前記書き込みイネーブル信号が活性化されれば、前記少なくとも1つの可変抵抗素子に流れる電流レベルは、前記書き込み信号の電圧及び電流のうち少なくともいずれか一つによって上昇しうる。
【0007】
一部の実施形態において、前記書き込み部は、第1電源電圧端子と第1ノードとの間に連結され、前記書き込みイネーブル信号に対する反転信号である反転書き込みイネーブル信号によってスイッチングされる第1書き込みスイッチと、前記第1ノードと第2ノードとの間に連結され、前記書き込み信号によってスイッチングされ、前記第2ノードに書き込み電流を提供する電流提供部と、前記第2ノードと第3ノードとの間に連結される前記少なくとも1つの可変抵抗素子と、前記第3ノードと接地電圧端子との間に連結され、前記書き込みイネーブル信号によってスイッチングされる第2書き込みスイッチと、を含む。
【0008】
一部の実施形態において、前記読み取り部は、前記読み取りイネーブル信号が活性化されれば、前記第2ノードの電圧レベルを感知することによって、前記少なくとも1つの可変抵抗素子に書き込まれた前記抵抗レベルに対応する前記マルチレベル・データを読み取る。一部の実施形態において、前記読み取り部は、第2電源電圧端子と第4ノードとの間に連結され、前記読み取りイネーブル信号に対する反転信号である反転読み取りイネーブル信号によってスイッチングされる第1読み取りスイッチと、前記第4ノードと前記第2ノードとの間に連結され、バイアス信号によってスイッチングされ、前記第2ノードに読み取り電流を提供するバイアス部と、前記第3ノードと前記接地電圧端子との間に連結され、前記読み取りイネーブル信号によってスイッチングされる第2読み取りスイッチと、を含む。
【0009】
一部の実施形態において、前記読み取り部は、前記読み取りイネーブル信号が活性化されれば、前記第3ノードの電圧レベルを感知することによって、前記少なくとも1つの可変抵抗素子に書き込まれた前記抵抗レベルに対応する前記マルチレベル・データを読み取る。一部の実施形態において、前記読み取り部は、第2電源電圧端子と前記第2ノードとの間に連結され、前記読み取りイネーブル信号に対する反転信号である反転読み取りイネーブル信号によってスイッチングされる第1読み取りスイッチと、前記第3ノードと第4ノードとの間に連結され、バイアス信号によってスイッチングされ、前記第3ノードに読み取り電流を提供するバイアス部と、前記第4ノードと前記接地電圧端子との間に連結され、前記読み取りイネーブル信号によってスイッチングされる第2読み取りスイッチと、を含む。
【0010】
一部の実施形態において、前記電流提供部は、電流提供スイッチを含み、前記バイアス部は、バイアス・スイッチを含み、前記電流提供スイッチのサイズは、前記バイアス・スイッチのサイズより大きい。一部の実施形態において、前記バイアス部は、バイアス・スイッチを含み、前記バイアス・スイッチのサイズは、前記少なくとも1つの可変抵抗素子に書き込まれた前記抵抗レベルに影響を及ぼさないように決定されうる。
【0011】
一部の実施形態において、前記書き込み部は、第1電源電圧端子と複数の入力ノードとの間に連結され、前記書き込み信号によって、前記複数の入力ノードのうち一つを活性化させる入力信号受信部と、前記複数の入力ノードと接地電圧端子との間に連結され、前記書き込みイネーブル信号に対する反転信号である反転書き込みイネーブル信号によってスイッチングされる第1書き込みスイッチング部と、第2電源電圧端子と第1ノードとの間に連結され、前記複数の入力ノードのうち活性化された入力ノードを基にして、前記第1ノードに書き込み電流を提供する電流提供部と、前記第1ノードと第2ノードとの間に連結される前記少なくとも1つの可変抵抗素子と、前記第2ノードと前記接地電圧端子との間に連結され、前記書き込みイネーブル信号によってスイッチングされる第2書き込みスイッチと、を含む。
【0012】
一部の実施形態において、前記電流提供部は、前記第2電源電圧端子に共通して連結され、前記複数の入力ノードそれぞれの電圧レベルによってスイッチングされる複数のスイッチと、前記複数のスイッチのそれぞれに直列連結され、第1バイアス信号によって共通してスイッチングされる複数の電流調節素子と、を含み、前記複数の電流調節素子は、互いに異なるサイズを有する。他の実施形態において、前記電流提供部は、前記第2電源電圧端子に共通して連結され、前記複数の入力ノードそれぞれの電圧レベルによってスイッチングされる複数の電流調節素子を含み、前記複数の電流調節素子は、互いに異なるサイズを有する。
【0013】
一部の実施形態において、前記読み取り部は、前記読み取りイネーブル信号が活性化されれば、前記第1ノードの電圧レベルを感知することによって、前記少なくとも1つの可変抵抗素子に書き込まれた前記抵抗レベルに対応する前記マルチレベル・データを読み取る。一部の実施形態において、前記読み取り部は、第3電源電圧端子と第3ノードとの間に連結され、前記読み取りイネーブル信号に対する反転信号である反転読み取りイネーブル信号によってスイッチングされる第1読み取りスイッチと、前記第3ノードと前記第1ノードとの間に連結され、バイアス信号によってスイッチングされ、前記第1ノードに読み取り電流を提供するバイアス部と、前記第2ノードと前記接地電圧端子との間に連結され、前記読み取りイネーブル信号によってスイッチングされる第2読み取りスイッチと、を含む。
【0014】
一部の実施形態において、前記読み取り部は、前記読み取りイネーブル信号が活性化されれば、前記第2ノードの電圧レベルを感知することによって、前記少なくとも1つの可変抵抗素子に書き込まれた前記抵抗レベルに対応する前記マルチレベル・データを読み取る。一部の実施形態において、前記読み取り部は、第3電源電圧端子と前記第1ノードとの間に連結され、前記読み取りイネーブル信号に対する反転信号である反転読み取りイネーブル信号によってスイッチングされる第1読み取りスイッチと、前記第2ノードと第3ノードとの間に連結され、バイアス信号によってスイッチングされ、前記第2ノードに読み取り電流を提供するバイアス部と、前記第3ノードと前記接地電圧端子との間に連結され、前記読み取りイネーブル信号によってスイッチングされる第2読み取りスイッチと、を含む。
【0015】
一部の実施形態において、前記読み取り部は、前記第2ノードの電圧を、互いに異なる電圧レベルを有する複数の基準電圧と比較することによって、前記マルチレベル・データを読み取る感知増幅部をさらに含む。一部の実施形態において、前記バイアス部は、バイアス・スイッチを含み、前記バイアス・スイッチのサイズは、前記少なくとも1つの可変抵抗素子に書き込まれた前記抵抗レベルに影響を及ぼさないように決定されうる。
【0016】
一部の実施形態において、前記書き込みイネーブル信号及び前記読み取りイネーブル信号は、クロック信号に同期化されうる。
【0017】
一部の実施形態において、前記少なくとも1つの可変抵抗素子は、メモリスタ(memristor)及び抵抗型メモリ素子(resistive memory device)のうち少なくともいずれか一つを含む。
【0018】
また、前記課題を解決するための本発明の他の実施形態による集積回路は、書き込みイネーブル信号及び読み取りイネーブル信号を生成する制御部と、前記書き込みイネーブル信号を受信する書き込み部、及び前記読み取りイネーブル信号を受信する読み取り部を含む論理回路と、を含み、前記書き込み部は、入力信号の電圧及び電流のうち少なくともいずれか一つによって変更される抵抗レベルを有し、前記抵抗レベルを記憶する少なくとも1つの可変抵抗素子を含み、前記書き込みイネーブル信号を基にして、前記少なくとも1つの可変抵抗素子に、前記抵抗レベルを書き込み、前記読み取り部は、前記読み取りイネーブル信号を基にして、前記少なくとも1つの可変抵抗素子に書き込まれた前記抵抗レベルに対応するマルチレベル・データを読み取る。
【0019】
一部の実施形態において、前記制御部は、クロック信号に同期するように、前記書き込みイネーブル信号及び前記読み取りイネーブル信号を生成することができる。
【0020】
また、前記課題を解決するための本発明の他の実施形態による論理回路の動作方法は、入力信号の電圧及び電流のうち少なくともいずれか一つによって変更される抵抗レベルを有し、前記抵抗レベルを記憶する少なくとも1つの可変抵抗素子を含む論理回路の動作方法であり、書き込みイネーブル信号が活性化されれば、前記書き込み信号の電圧及び電流のうち少なくともいずれか一つによる前記抵抗レベルを、前記少なくとも1つの可変抵抗素子に書き込む段階と、読み取りイネーブル信号が活性化されれば、前記少なくとも1つの可変抵抗素子に書き込まれた前記抵抗レベルを感知することにより、前記抵抗レベルに対応するマルチレベル・データを読み取る段階と、を含む。
【0021】
一部の実施形態において、前記抵抗レベルを、前記少なくとも1つの可変抵抗素子に書き込む段階は、前記書き込み信号の電圧及び電流のうち少なくともいずれか一つを基にして決定される書き込み電流を、前記少なくとも1つの可変抵抗素子に提供する段階を含む。
【0022】
一部の実施形態において、前記抵抗レベルに対応する前記マルチレベル・データを読み取る段階は、前記少なくとも1つの可変抵抗素子に書き込まれた前記抵抗レベルに影響を及ぼさないほどに決定された読み取り電流を、前記少なくとも1つの可変抵抗素子に提供する段階を含む。
【発明の効果】
【0023】
本発明によれば、論理回路は、入力信号の電圧及び電流のうち少なくともいずれか一つによって変更される抵抗レベルを有する可変抵抗素子を含み、可変抵抗素子に記憶された抵抗レベルに対応するマルチレベル・データをラッチすることができる。このように、論理回路は、可変抵抗素子を含むことによって簡単に具現され、これにより、入力信号がマルチビット信号である場合にも、各ビットの数に対応するラッチ、入力信号に対するアナログ−デジタル変換器、または出力信号を提供するデジタル−アナログ変換器などを別途に具備しなくともよいので、論理回路のサイズを縮小させることができ、論理回路の電力消耗を低減させる。
【0024】
また、本発明によれば、論理回路に含まれた可変抵抗素子は、電源供給が遮断されても、書き込まれた抵抗レベルを記憶することができ、これにより、論理回路は、不揮発性論理回路として利用することができる。従って、電源供給が再開される場合に、論理回路に保存されたデータを早く読み取るので、動作速度を大きく向上させる。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】本発明の一実施形態による集積回路を概略的に示すブロック図である。
【図2】図1の集積回路に含まれた制御部の動作を説明するためのタイミング図である。
【図3】図1の集積回路に含まれたフリップフロップの一例を詳細に示す回路図である。
【図4】図1の集積回路に含まれたフリップフロップの他の例を詳細に示す回路図である。
【図5】本発明の他の実施形態による集積回路を概略的に示すブロック図である。
【図6】図5の集積回路に含まれたフリップフロップの一例を詳細に示す回路図である。
【図7】図6のフリップフロップに含まれた感知増幅部で利用される基準電圧の一例を示すグラフである。
【図8】図5の集積回路に含まれたフリップフロップの他の例を詳細に示す回路図である。
【図9】図5の集積回路に含まれたフリップフロップのさらに他の例を詳細に示す回路図である。
【図10】本発明の一実施形態による論理回路の動作方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0026】
以下、添付した図面を参照しつつ、本発明による望ましい実施形態について説明することによって、本発明について詳細に説明する。しかし、本発明は、以下で開示される実施形態に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態で具現されるものであり、ただ本実施形態は、本発明の開示を完全なものにし、当業者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものである。図面で構成要素は、説明の便宜上、その大きさが誇張されていることがある。
【0027】
図1は、本発明の一実施形態による集積回路を概略的に示すブロック図である。
【0028】
図1を参照すれば、集積回路1は、複数の回路ブロック110a,110b,110c,120a,120b及び制御部130を含み、1つの電子システム内で、単一チップとして具現されうる。集積回路1に入力される入力信号INは、マルチビット信号(すなわち、Nビット信号)であり、これにより、集積回路1に含まれた複数の回路ブロック110a,110b,110c,120a,120bのそれぞれは、マルチ値の論理回路(multi-valued logic circuit)を含む。かようなマルチ値の論理回路は、複数の信号ラインではなくして、1本の信号ラインに連結され、N個の信号を処理することができる。
【0029】
従来技術によれば、入力信号INが3ビット信号である場合、各回路ブロックは、3個のラッチを具備せねばならず、さらに、入力信号を変換するアナログ−デジタル変換器、及び出力信号を提供するデジタル−アナログ変換器をさらに具備しなければならなかった。これにより、各回路ブロックのサイズが増大し、各回路ブロックの電力消耗も増加した。しかし、本実施形態によれば、入力信号INが3ビット信号である場合、各回路ブロックは、少なくとも1つの可変抵抗素子を含むことによって、3ビット信号に対応するマルチビット信号を処理することができる。これにより、各回路ブロックの具現を簡単にすることにより、各回路ブロックのサイズが縮小され、各回路ブロックの電力消耗も低減しうる。
【0030】
複数の回路ブロック110a,110b,110c,120a,120bは、第1フリップフロップ110a、第2フリップフロップ110b及び第3フリップフロップ110c、並びに第1論理回路ブロック120a及び第2論理回路ブロック120bを含む。第1フリップフロップ110a、第2フリップフロップ110b及び第3フリップフロップ110cは、順次論理回路(sequential logic circuit)に対応し、第1論理回路ブロック120a及び第2論理回路ブロック120bは、組み合わせ論理回路(combinational logic circuit)に対応しうる。図1では、3個のフリップフロップ110a,110b,110cと、2つの論理回路ブロック120a,120bとが図示されているが、これは、図解の便宜のためであり、集積回路1は、さらに多数のフリップフロップ、またはさらに多くの数の論理回路ブロックを含む。
【0031】
第1フリップフロップ110aは、外部から提供される入力信号INを受信し、受信された入力信号INを、クロック信号CLKに同期するようにラッチすることができる。第1論理回路ブロック120aは、第1フリップフロップ110aの出力信号に対して、所定の論理演算を行うことができる。第2フリップフロップ110bは、第1論理回路ブロック120aの出力信号を、クロック信号CLKに同期するようにラッチすることができる。第2論理回路ブロック120bは、第2フリップフロップ110bの出力信号に対して、所定の論理演算を行うことができる。第3フリップフロップ110cは、第2論理回路ブロック120bの出力信号を、クロック信号CLKに同期するようにラッチすることができる。
【0032】
図2は、図1の集積回路に含まれた制御部の動作について説明するためのタイミング図である。
【0033】
図1及び図2を参照すれば、制御部130は、外部から入力されるコマンドCMDを基にして、書き込みイネーブル(enable)信号Wen、または読み取りイネーブル信号Renを活性化させることができる。このとき、制御部130で活性化された書き込みイネーブル信号Wen及び読み取りイネーブル信号Renは、第1フリップフロップ110a、第2フリップフロップ110b及び第3フリップフロップ110cに提供されうる。これにより、第1フリップフロップ110a、第2フリップフロップ110b及び第3フリップフロップ110cのそれぞれは、活性化された読み取りイネーブル信号Renによって、その内部に含まれた少なくとも1つの可変抵抗素子に対する読み取り動作を行うことができる。また、第1フリップフロップ110a、第2フリップフロップ110b及び第3フリップフロップ110cのそれぞれは、活性化された書き込みイネーブル信号Wenによって、その内部に含まれた少なくとも1つの可変抵抗素子に対する書き込み動作を行うことができる。
【0034】
再び図1を参照すれば、第1フリップフロップ110a、第2フリップフロップ110b及び第3フリップフロップ110cのそれぞれは、少なくとも1つの可変抵抗素子を含む。具体的に、少なくとも1つの可変抵抗素子は、入力される信号の電圧レベル及び電流レベルのうち少なくともいずれか一つによって変更される抵抗レベルを有し、前記抵抗レベルを記憶することができる。一実施形態で、少なくとも1つの可変抵抗素子は、メモリスタ(memristor)でありうる。他の実施形態で、少なくとも1つの可変抵抗素子は、RRAM(登録商標)(resistive random-access memory)またはPRAM(phase-change random-access memory)のような抵抗型メモリ素子でありうる。
【0035】
第1フリップフロップ110a、第2フリップフロップ110b及び第3フリップフロップ110cは、書き込みイネーブル信号Wenまたは読み取りイネーブル信号Renによって、その内部に含まれた可変抵抗素子に対する書き込み動作または読み取り動作を行う。これにより、第1フリップフロップ110a、第2フリップフロップ110b及び第3フリップフロップ110cのそれぞれは、書き込みイネーブル信号Wenまたは読み取りイネーブル信号Renが活性化された場合には、その内部に含まれた可変抵抗素子に対する書き込み動作または読み取り動作を行い、書き込みイネーブル信号Wenまたは読み取りイネーブル信号Renが活性化されていない場合には、一般的なラッチ動作を行う。
【0036】
本実施形態で、第1フリップフロップ110a、第2フリップフロップ110b及び第3フリップフロップ110cのそれぞれに含まれた少なくとも1つの可変抵抗素子は、第1フリップフロップ110a、第2フリップフロップ110b及び第3フリップフロップ110cのそれぞれに入力される信号の電圧レベル及び電流レベルのうち少なくともいずれか一つによって変更される抵抗レベルを有し、これにより、第1フリップフロップ110a、第2フリップフロップ110b及び第3フリップフロップ110cのそれぞれは、少なくとも1つの可変抵抗素子の抵抗レベルに対応するマルチビット・データをラッチすることができる。
【0037】
また、本実施形態で、第1フリップフロップ110a、第2フリップフロップ110b及び第3フリップフロップ110cのそれぞれに含まれた少なくとも1つの可変抵抗素子は、電源の供給が遮断されても抵抗レベルを維持することができ、これにより、第1フリップフロップ110a、第2フリップフロップ110b及び第3フリップフロップ110cは、不揮発性フリップフロップとして動作することができる。以下、本発明の一実施形態による論理回路の一例として、不揮発性フリップフロップについて説明する。
【0038】
図3は、図1の集積回路に含まれたフリップフロップの一例を詳細に示す回路図である。
【0039】
図3を参照すれば、第1フリップフロップ110aは、書き込み部111及び読み取り部112aを含む。図3では、第1フリップフロップ110aの構成を具体的に図示しているが、第2フリップフロップ110b及び第3フリップフロップ110cの構成も、第1フリップフロップ110aの構成と実質的に同一である。従って、本実施形態による説明は、第2フリップフロップ110b及び第3フリップフロップ110cの構成にも同一に適用されうる。
【0040】
書き込み部111は、第1書き込みスイッチ1111、電流提供部1112、少なくとも1つの可変抵抗素子R及び第2書き込みスイッチ1113を含む。以下、書き込み部111に含まれた構成要素について説明する。
【0041】
第1書き込みスイッチ1111は、第1電源電圧端子Vdd1と第1ノードN1との間に連結され、書き込みイネーブル信号Wenに対する反転信号である反転(inverted)書き込みイネーブル信号Wen’によってスイッチングされる。例えば、第1書き込みスイッチ1111は、第1電源電圧端子Vdd1に連結されるソース、第1ノードN1に連結されるドレイン、及び反転書き込みイネーブル信号Wen’が印加されるゲートを有するPMOSトランジスタPM1を含む。
【0042】
電流提供部1112は、第1ノードN1と第2ノードN2との間に連結され、入力信号INによってスイッチングされ、第2ノードN2に書き込み電流を提供することができる。例えば、電流提供部1112は、第1ノードN1に連結されるソース、第2ノードN2に連結されるドレイン、及び入力信号INが印加されるゲートを有する電流提供スイッチPM2を含み、電流提供スイッチPM2は、PMOSトランジスタで具現される。このとき、電流提供スイッチPM2のサイズは、多様に変更可能であり、これにより、第2ノードN2に提供される書き込み電流のレベルは、変更可能である。例えば、電流提供スイッチPM2のサイズは、第1書き込みスイッチ1111のサイズの4倍(4×)でありうる。
【0043】
少なくとも1つの可変抵抗素子Rは、第2ノードN2と第3ノードN3との間に連結される。ここで、少なくとも1つの可変抵抗素子Rに流れる電流レベルは、第2ノードN2に提供される書き込み電流によって上昇しうる。
【0044】
第2書き込みスイッチ1113は、第3ノードN3と接地電圧端子Vssとの間に連結され、書き込みイネーブル信号Wenによってスイッチングされる。例えば、第2書き込みスイッチ1113は、第3ノードN3に連結されるドレイン、接地電圧端子Vssに連結されるソース、及び書き込みイネーブル信号Wenが印加されるゲートを有するNMOSトランジスタNM1を含む。
【0045】
書き込みイネーブル信号Wenが活性化されれば、第1書き込みスイッチ1111及び第2書き込みスイッチ1113がターンオンされ、電流提供部1112は、入力信号INの電圧レベルに比例する書き込み電流を、少なくとも1つの可変抵抗素子Rに提供することができる。このとき、少なくとも1つの可変抵抗素子Rに流れる書き込み電流によって、少なくとも1つの可変抵抗素子Rの抵抗レベルは変更され、これにより、少なくとも1つの可変抵抗素子Rに所定の抵抗レベルが書き込まれる。
【0046】
読み取り部112aは、第1読み取りスイッチ1121、バイアス部1122及び第2読み取りスイッチ1123を含む。以下、読み取り部112aに含まれた構成要素について説明する。
【0047】
第1読み取りスイッチ1121は、第2電源電圧端子Vdd2と第4ノードN4との間に連結され、読み取りイネーブル信号Renに対する反転信号である反転読み取りイネーブル信号Ren’によってスイッチングされる。例えば、第1読み取りスイッチ1121は、第2電源電圧端子Vdd2に連結されるソース、第4ノードN4に連結されるドレイン、及び反転読み取りイネーブル信号Ren’が印加されるゲートを有するPMOSトランジスタPM3を含む。一実施形態で、第2電源電圧端子Vdd2の電圧レベルは、第1電源電圧端子Vdd1の電圧レベルと同一である。他の実施形態で、第2電源電圧端子Vdd2の電圧レベルは、第1電源電圧端子Vdd1の電圧レベルと互いに異なる。
【0048】
バイアス部1122は、第4ノードN4と第2ノードN2との間に連結され、バイアス信号Vbiasによってスイッチングされ、第2ノードN2に読み取り電流を提供することができる。例えば、バイアス部1122は、第4ノードN4に連結されるソース、第2ノードN2に連結されるドレイン、及びバイアス信号Vbiasが印加されるゲートを有するバイアス・スイッチPM4を含み、バイアス・スイッチPM4は、PMOSトランジスタで具現される。このとき、バイアス・スイッチPM4のサイズは、少なくとも1つの可変抵抗素子Rに書き込まれた抵抗レベルに影響を及ぼさないほどに小さく決定される。例えば、バイアス・スイッチPM4のサイズは、第1書き込みスイッチ1111のサイズの0.3倍(0.3×)でありうる。
【0049】
第2読み取りスイッチ1123は、第3ノードN3と接地電圧端子Vssとの間に連結され、読み取りイネーブル信号Renによってスイッチングされる。例えば、第2読み取りスイッチ1123は、第3ノードN3に連結されるドレイン、接地電圧端子Vssに連結されるソース、及び読み取りイネーブル信号Renが印加されるゲートを有するNMOSトランジスタNM2を含む。
【0050】
読み取りイネーブル信号Renが活性化されれば、第1読み取りスイッチ1121及び第2読み取りスイッチ1123がターンオンされ、バイアス部1122は、少なくとも1つの可変抵抗素子Rに読み取り電流を提供する。このように、読み取りイネーブル信号Renが活性化されれば、読み取り部112aは、第2ノードN2の電圧レベルを感知することによって、少なくとも1つの可変抵抗素子Rに書き込まれた抵抗レベルに対応するマルチレベル・データを読み取る。
【0051】
本実施形態によれば、書き込みイネーブル信号Wenが活性化された場合、入力信号INの電圧レベルが上昇すれば、少なくとも1つの可変抵抗素子Rに流れる電流レベルが上昇し、これにより、第2ノードN2の電圧レベルは上昇する。従って、第1フリップフロップ110aの出力信号OUTの電圧レベルは、入力信号INの電圧レベルに比例しうる。
【0052】
図4は、図1の集積回路に含まれたフリップフロップの他の例を詳細に示す回路図である。
【0053】
図4を参照すれば、第1フリップフロップ110a’は、書き込み部111及び読み取り部112bを含む。本実施形態による第1フリップフロップ110a’は、図3に図示された第1フリップフロップ110aに対する変形実施形態である。具体的には、本実施形態による第1フリップフロップ110a’と、図3に図示された第1フリップフロップ110aとの差異点は、読み取り部112bの構成にあり、書き込み部111の構成は、互いに実質的に同一である。従って、以下、重複した説明は省略し、読み取り部112bの構成について説明する。
【0054】
読み取り部112bは、第1読み取りスイッチ1121’、バイアス部1122’及び第2読み取りスイッチ1123’を含む。以下、読み取り部112a’に含まれた構成要素について説明する。
【0055】
第1読み取りスイッチ1121’は、第2電源電圧端子Vdd2と第2ノードN2との間に連結され、読み取りイネーブル信号Renに対する反転信号である反転読み取りイネーブル信号Ren’によってスイッチングされる。例えば、第1読み取りスイッチ1121’は、第2電源電圧端子Vdd2に連結されるソース、第2ノードN2に連結されるドレイン、及び反転読み取りイネーブル信号Ren’が印加されるゲートを有するPMOSトランジスタPM3を含む。一実施形態で、第2電源電圧端子Vdd2の電圧レベルは、第1電源電圧端子Vdd1の電圧レベルと同一である。他の実施形態で、第2電源電圧端子Vdd2の電圧レベルは、第1電源電圧端子Vdd1の電圧レベルと互いに異なる。
【0056】
バイアス部1122’は、第3ノードN3と第4ノードN4との間に連結され、バイアス信号Vbiasによってスイッチングされ、第3ノードN3に読み取り電流を提供する。例えば、バイアス部1122’は、第3ノードN3に連結されるドレイン、第4ノードN4に連結されるソース、及びバイアス信号Vbiasが印加されるゲートを有するバイアス・スイッチNM3を含み、バイアス・スイッチNM3は、NMOSトランジスタで具現される。このとき、バイアス・スイッチNM3のサイズは、少なくとも1つの可変抵抗素子Rに書き込まれた抵抗レベルに影響を及ぼさないほどに小さく決定される。例えば、バイアス・スイッチPM4のサイズは、第1書き込みスイッチ1111のサイズの0.3倍(0.3×)でありうる。
【0057】
第2読み取りスイッチ1123’は、第4ノードN4と接地電圧端子Vssとの間に連結され、読み取りイネーブル信号Renによってスイッチングされる。例えば、第2読み取りスイッチ1123’は、第4ノードN4に連結されるドレイン、接地電圧端子Vssに連結されるソース、及び読み取りイネーブル信号Renが印加されるゲートを有するNMOSトランジスタNM2を含む。
【0058】
読み取りイネーブル信号Renが活性化されれば、第1読み取りスイッチ1121’及び第2読み取りスイッチ1123’がターンオンされ、バイアス部1122’は、少なくとも1つの可変抵抗素子Rに読み取り電流を提供する。このように、読み取りイネーブル信号Renが活性化されれば、読み取り部112bは、第3ノードN3の電圧レベルを感知することによって、少なくとも1つの可変抵抗素子Rに書き込まれた抵抗レベルに対応するマルチレベル・データを読み取る。
【0059】
本実施形態によれば、書き込みイネーブル信号Wenが活性化された場合、入力信号INの電圧レベルが上昇すれば、少なくとも1つの可変抵抗素子Rに流れる電流レベルが上昇し、これにより、第3ノードN3の電圧レベルは低下する。従って、第1フリップフロップ110a’の出力信号OUTの電圧レベルは、入力信号INの電圧レベルに反比例しうる。
【0060】
図5は、本発明の他の実施形態による集積回路を概略的に示すブロック図である。
【0061】
図5を参照すれば、集積回路2は、複数の回路ブロック210aないし210f,220aないし220d及び制御部230を含み、1つの電子システム内で単一チップで具現されうる。集積回路2に入力される入力信号INは、マルチビット信号(すなわち、Nビット信号)であるが、本実施形態で、入力信号INは、4ビット信号でありうる。
従来技術によれば、入力信号INが4ビット信号である場合、各ビット信号を処理することができる少なくとも4個のバイナリ(binary)回路ブロックを具備しなければならなかった。しかし、本実施形態によれば、入力信号INが4ビット信号である場合、少なくとも2個の回路ブロックを含み、各回路ブロックは、2ビット信号を処理することができる。また、他の実施形態によれば、入力信号INが4ビット信号である場合、少なくとも1つの回路ブロックを含み、少なくとも1つの回路ブロックは、4ビット信号を処理することができる。
【0062】
複数の回路ブロック210aないし210f,220aないし220dは、第1フリップフロップ210aないし第6フリップフロップ210f及び第1論理回路ブロック220aないし第4論理回路ブロック220dを含む。第1フリップフロップ210aないし第6フリップフロップ210fは、順次論理回路に対応し、第1論理回路ブロック220a及び第4論理回路ブロック220dは、組み合わせ論理回路に対応しうる。図5では、6個のフリップフロップ210aないし210fと、4個の論理回路ブロック220aないし220dが図示されているが、これは、図解の便宜のためであり、集積回路2は、さらに多数のフリップフロップ、またはさらに多くの数の論理回路ブロックを含む。
【0063】
第1フリップフロップ210aは、外部から提供される入力信号IN0,IN1を受信し、受信された入力信号IN0,IN1を、クロック信号CLKに同期するようにラッチすることができる。第1論理回路ブロック220aは、第1フリップフロップ210aの出力信号に対して所定の論理演算を行う。第2フリップフロップ210bは、第1論理回路ブロック220aの出力信号を、クロック信号CLKに同期するようにラッチする。第2論理回路ブロック220bは、第2フリップフロップ210bの出力信号に対して所定の論理演算を行う。第3フリップフロップ210cは、第2論理回路ブロック220bの出力信号を、クロック信号CLKに同期するようにラッチし、出力信号OUT0,OUT1を提供する。
【0064】
第4フリップフロップ210dは、外部から提供される入力信号IN2,IN3を受信し、受信された入力信号IN2,IN3を、クロック信号CLKに同期するようにラッチする。第3論理回路ブロック220cは、第4フリップフロップ210dの出力信号に対して所定の論理演算を行う。第5フリップフロップ210eは、第3論理回路ブロック220cの出力信号を、クロック信号CLKに同期するようにラッチする。第4論理回路ブロック220dは、第5フリップフロップ210eの出力信号に対して所定の論理演算を行う。第6フリップフロップ210fは、第4論理回路ブロック220dの出力信号を、クロック信号CLKに同期するようにラッチし、出力信号OUT2,OUT3を提供する。
【0065】
制御部230は、外部から入力されるコマンドCMDを基にして、書き込みイネーブル信号Wenまたは読み取りイネーブル信号Renを活性化させる。このとき、制御部230で活性化された書き込みイネーブル信号Wen及び読み取りイネーブル信号Renは、第1フリップフロップ210aないし第6フリップフロップ210fに提供する。これにより、第1フリップフロップ210aないし第6フリップフロップ210fのそれぞれは、活性化された読み取りイネーブル信号Renによって、その内部に含まれた少なくとも1つの可変抵抗素子に対する読み取り動作を行う。また、第1フリップフロップ210aないし第6フリップフロップ210fのそれぞれは、活性化された書き込みイネーブル信号Wenによって、その内部に含まれた少なくとも1つの可変抵抗素子に対する書き込み動作を行う。
【0066】
第1フリップフロップ210aないし第6フリップフロップ210fのそれぞれは、少なくとも1つの可変抵抗素子を含む。具体的には、少なくとも1つの可変抵抗素子は、入力される信号の電圧レベル及び電流レベルのうち少なくともいずれか一つによって変更される抵抗レベルを有し、前記抵抗レベルを記憶することができる。一実施形態で、少なくとも1つの可変抵抗素子は、メモリスタである。他の実施形態で、少なくとも1つの可変抵抗素子は、RRAM(登録商標)またはPRAMのような抵抗型メモリ素子でありうる。
【0067】
第1フリップフロップ210aないし第6フリップフロップ210fは、書き込みイネーブル信号Wenまたは読み取りイネーブル信号Renによって、その内部に含まれた可変抵抗素子に対する書き込み動作または読み取り動作を行う。これにより、第1フリップフロップ210aないし第6フリップフロップ210fのそれぞれは、書き込みイネーブル信号Wenまたは読み取りイネーブル信号Renが活性化された場合には、その内部に含まれた可変抵抗素子に対する書き込み動作または読み取り動作を行い、書き込みイネーブル信号Wenまたは読み取りイネーブル信号Renが活性化されていない場合には、一般的なラッチ動作を行う。
【0068】
本実施形態で、第1フリップフロップ210aないし第6フリップフロップ210fのそれぞれに含まれた少なくとも1つの可変抵抗素子は、第1フリップフロップ210aないし第6フリップフロップ210fのそれぞれに入力される信号の電圧レベル及び電流レベルのうち少なくともいずれか一つによって変更される抵抗レベルを有し、これにより、第1フリップフロップ210aないし第6フリップフロップ210fのそれぞれは、少なくとも1つの可変抵抗素子の抵抗レベルに対応するマルチビット・データをラッチする。
【0069】
また、本実施形態で、第1フリップフロップ210aないし第6フリップフロップ210fのそれぞれに含まれた少なくとも1つの可変抵抗素子は、電源の供給が遮断されても抵抗レベルを維持することができ、これにより、第1フリップフロップ210aないし第6フリップフロップ210fは、不揮発性フリップフロップとして動作しうる。以下、本発明の一実施形態による論理回路の一例として、不揮発性フリップフロップについて説明する。
【0070】
図6は、図5の集積回路に含まれたフリップフロップの一例を詳細に示す回路図である。
【0071】
図6を参照すれば、第1フリップフロップ210aは、書き込み部211及び読み取り部212aを含む。図6では、第1フリップフロップ210aの構成を具体的に図示しているが、第2フリップフロップ210bないし第6フリップフロップ210fの構成も、第1フリップフロップ210aの構成と実質的に同一である。従って、本実施形態による説明は、第2フリップフロップ210bないし第6フリップフロップ210fの構成にも同一に適用されうる。
【0072】
書き込み部211は、入力信号受信部2111、第1書き込みスイッチング部2112、電流提供部2113、少なくとも1つの可変抵抗素子R及び第2書き込みスイッチ2114を含む。以下、書き込み部211に含まれた構成要素について説明する。
【0073】
入力信号受信部2111は、第1電源電圧端子Vdd1と、複数の入力ノードNin1,Nin2,Nin3,Nin4との間に連結され、入力信号X0,X1によって、複数の入力ノードNin1,Nin2,Nin3,Nin4のうち一つを活性化させる。具体的には、入力信号受信部2111に入力される入力信号の個数がN個である場合、入力ノードの個数は2個であり、これにより、入力信号受信部2111は、2個の入力ノード活性化部2111aないし2111dを含む。
【0074】
本実施形態で、入力信号受信部2111は、2個の入力信号X0,X1を受信することができ、2個の入力信号X0,X1は、図5の入力信号IN0,IN1にそれぞれ対応しうる。これにより、入力信号受信部2111は、第1入力ノード部2111aないし第4入力ノード活性化部2111dを含む。
【0075】
第1入力ノード活性化部2111aは、第1電源電圧端子Vdd1と、第1入力ノードNin1との間に直列に連結された第1 PMOSトランジスタPM11及び第2 PMOSトランジスタPM12を含む。第1 PMOSトランジスタPM11は、第1電源電圧端子Vdd1に連結されるソース、及び第1入力信号X0が印加されるゲートを有し、第2 PMOSトランジスタPM12は、第1 PMOSトランジスタPM11のドレインに連結されるソース、第1入力ノードNin1に連結されるドレイン、及び第2入力信号X1が印加されるゲートを有する。第1入力信号X0及び第2入力信号X1、が論理「ロー」であるならば、第1 PMOSトランジスタPM11及び第2 PMOSトランジスタPM12は、ターンオンされ、これにより、第1入力ノード活性化部2111aは、第1入力ノードNin1を活性化させ、第1入力ノードNin1に第1電源電圧Vdd1を提供する。
【0076】
第2入力ノード活性化部2111bは、第1電源電圧端子Vdd1と、第2入力ノードNin2との間に直列に連結された第3 PMOSトランジスタPM13及び第1 NMOSトランジスタNM11を含む。第3 PMOSトランジスタPM13は、第1電源電圧端子Vdd1に連結されるソース、及び第1入力信号X0が印加されるゲートを有し、第1 NMOSトランジスタNM11は、第3 PMOSトランジスタPM13のドレインに連結されるドレイン、第2入力ノードNin2に連結されるソース、及び第2入力信号X1が印加されるゲートを有する。第1入力信号X0が、論理「ロー」であり、第2入力信号X1が、論理「ハイ」であるならば、第3 PMOSトランジスタPM13及び第1 NMOSトランジスタNM11は、ターンオンされ、これにより、第2入力ノード活性化部2111bは、第2入力ノードNin2を活性化させ、第2入力ノードNin2に第1電源電圧Vdd1を提供する。
【0077】
第3入力ノード活性化部2111cは、第1電源電圧端子Vdd1と、第3入力ノードNin3との間に直列に連結された第2 NMOSトランジスタNM12及び第4 PMOSトランジスタPM14を含む。第2 NMOSトランジスタNM12は、第1電源電圧端子Vdd1に連結されるドレイン、及び第1入力信号X0が印加されるゲートを有し、第4 PMOSトランジスタPM14は、第2 NMOSトランジスタNM12のソースに連結されるソース、第3入力ノードNin3に連結されるドレイン、及び第2入力信号X1が印加されるゲートを有する。第1入力信号X0が、論理「ハイ」であり、第2入力信号X1が論理「ロー」であるならば、第2 NMOSトランジスタNM12及び第4 PMOSトランジスタPM14は、ターンオンされ、これにより、第3入力ノード活性化部2111cは、第3入力ノードNin3を活性化させ、第3入力ノードNin3に第1電源電圧Vdd1を提供する。
【0078】
第4入力ノード活性化部2111dは、第1電源電圧端子Vdd1と、第4入力ノードNin4との間に直列に連結された第3 NMOSトランジスタNM13及び第4 NMOSトランジスタNM14を含む。第3 NMOSトランジスタNM13は、第1電源電圧端子Vdd1に連結されるドレイン、及び第1入力信号X0が印加されるゲートを有し、第4 NMOSトランジスタNM14は、第3 NMOSトランジスタNM13のソースに連結されるドレイン、第4入力ノードNin4に連結されるソース、及び第2入力信号X1が印加されるゲートを有する。第1入力信号X0及び第2入力信号X1が、論理「ハイ」であるならば、第3 NMOSトランジスタNM13及び第4 NMOSトランジスタNM14は、ターンオンされ、これにより、第4入力ノード活性化部2111dは、第4入力ノードNin4を活性化させ、第4入力ノードNin4に第1電源電圧Vdd1を提供する。
【0079】
第1書き込みスイッチング部2112は、第1入力ノードないし第4入力ノードNin1,Nin2,Nin3,Nin4と、接地電圧端子Vssとの間に連結され、書き込みイネーブル信号Wenに対する反転信号である反転書き込みイネーブル信号Wen’によってスイッチングされる。本実施形態で、入力信号の個数が2個であり、入力ノードの個数が4個であるから、第1書き込みスイッチング部2112は、4個のスイッチ、具体的には、第5 NMOSトランジスタないし第8 NMOSトランジスタNM15,NM16,NM17,NM18を含む。
【0080】
第5 NMOSトランジスタないし第8 NMOSトランジスタNM15,NM16,NM17,NM18のドレインは、第1入力ノードないし第4入力ノードNin1,Nin2,Nin3,Nin4にそれぞれ連結され、第5 NMOSトランジスタないし第8 NMOSトランジスタNM15,NM16,NM17,NM18のソースは、接地電圧端子Vssに共通に連結され、第5 NMOSトランジスタないし第8 NMOSトランジスタNM15,NM16,NM17,NM18のゲートには、反転書き込みイネーブル信号Wen’が共通に印加される。これにより、書き込みイネーブル信号Wenが活性化されれば、反転書き込みイネーブル信号Wen’は非活性化され、第5 NMOSトランジスタないし第8 NMOSトランジスタNM15,NM16,NM17,NM18は、ターンオフされる。
【0081】
電流提供部2113は、第2電源電圧端子Vdd2と第1ノードN1との間に連結され、第1入力ノードないし第4入力ノードNin1,Nin2,Nin3,Nin4のうち活性化された入力ノードを基にして、第1ノードN1に書き込み電流を提供する。一実施形態で、第2電源電圧端子Vdd2の電圧レベルは、第1電源電圧端子Vdd1の電圧レベルと同一である。他の実施形態で、第2電源電圧端子Vdd2の電圧レベルは、第1電源電圧端子Vdd1の電圧レベルと互いに異なる。
【0082】
本実施形態で、電流提供部2113は、第1スイッチないし第4スイッチNM19,NM21,NM23,NM25、及び第1電流調節素子ないし第4電流調節素子NM20,NM22,NM24,NM26を含み、このとき、第1スイッチないし第4スイッチNM19,NM21,NM23,NM25、及び第1電流調節素子ないし第4電流調節素子NM20,NM22,NM24,NM26は、NMOSトランジスタで具現されうる。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、第1スイッチないし第4スイッチNM19,NM21,NM23,NM25、及び第1電流調節素子ないし第4電流調節素子NM20,NM22,NM24,NM26は、PMOSトランジスタで具現されもする。
【0083】
第1スイッチないし第4スイッチNM19,NM21,NM23,NM25のドレインは、第2電源電圧端子Vdd2に共通に連結され、第1スイッチないし第4スイッチNM19,NM21,NM23,NM25のゲートは、第1入力ノードないし第4入力ノードNin1,Nin2,Nin3,Nin4にそれぞれ連結される。これにより、第1入力ノードないし第4入力ノードNin1,Nin2,Nin3,Nin4のうち活性化されたノードに連結されたスイッチは、ターンオンされ、残りのスイッチは、ターンオフされる。例えば、第1入力信号X0及び第2入力信号X1が、論理「ロー」である場合、第1入力ノードNin1が活性化され、このとき、第1入力ノードNin1に連結される第1スイッチNM19だけターンオンされ、第2スイッチないし第4スイッチNM21,NM23,NM25は、ターンオフされる。
【0084】
第1電流調節素子ないし第4電流調節素子NM20,NM22,NM24,NM26のドレインは、複数の第1スイッチNM19,NM21,NM23,NM25のソースにそれぞれ連結され、第1電流調節素子ないし第4電流調節素子NM20,NM22,NM24,NM26のソースは、第1ノードN1に共通に連結され、第1電流調節素子ないし第4電流調節素子NM20,NM22,NM24,NM26のゲートには、第1バイアス信号Vbias1が共通に印加されうる。
【0085】
このとき、第1電流調節素子ないし第4電流調節素子NM20,NM22,NM24,NM26のサイズは、多様に変更可能であり、これにより、第1ノードN1に提供される書き込み電流のレベルは、変更可能である。例えば、第1電流調節素子NM20のサイズは、第4電流調節素子NM26のサイズの4倍(4×)であり、第2電流調節素子NM22のサイズは、第4電流調節素子NM26のサイズの3倍(3×)であり、第3電流調節素子NM24のサイズは、第4電流調節素子NM26のサイズの2倍(2×)でありうる。
【0086】
第1スイッチNM19がターンオンされれば、第1電流調節素子NM20が、第1ノードN1に書き込み電流を提供し、第2スイッチNM21がターンオンされれば、第2電流調節素子NM22が、第1ノードN1に書き込み電流を提供し、第3スイッチNM23がターンオンされれば、第3電流調節素子NM24が、第1ノードN1に書き込み電流を提供し、第4スイッチNM25がターンオンされれば、第4電流調節素子NM26が、第1ノードN1に書き込み電流を提供する。
【0087】
少なくとも1つの可変抵抗素子Rは、第1ノードN1と第2ノードN2との間に連結される。ここで、少なくとも1つの可変抵抗素子Rに流れる電流レベルは、第1ノードN1に提供される書き込み電流によって上昇しうる。
【0088】
第2書き込みスイッチ2114は、第2ノードN2と接地電圧端子Vssとの間に連結され、書き込みイネーブル信号Wenによってスイッチングされる。例えば、第2書き込みスイッチ2114は、第2ノードN2に連結されるドレイン、接地電圧端子Vssに連結されるソース、及び書き込みイネーブル信号Wenが印加されるゲートを有するNMOSトランジスタNM27を含む。
【0089】
書き込みイネーブル信号Wenが活性化されれば、第1書き込みスイッチング部2112に含まれた第5 NMOSトランジスタないし第8 NMOSトランジスタNM15,NM16,NM17,NM18は、ターンオフされ、第2書き込みスイッチ2114に含まれたNMOSトランジスタNM27は、ターンオンされ、電流提供部2113は、第1入力信号X0及び第2入力信号X1の電圧レベルに対応する書き込み電流を、少なくとも1つの可変抵抗素子Rに提供する。このとき、少なくとも1つの可変抵抗素子Rに流れる書き込み電流によって、少なくとも1つの可変抵抗素子Rの抵抗レベルは変更され、これにより、少なくとも1つの可変抵抗素子Rに、所定の抵抗レベルが書き込まれる。
【0090】
読み取り部212aは、第1読み取りスイッチ2121、バイアス部2122、第2読み取りスイッチ2123及び感知増幅部2124を含む。以下、読み取り部212aに含まれた構成要素について説明する。
【0091】
第1読み取りスイッチ2121は、第3電源電圧端子Vdd3と第3ノードN3との間に連結され、読み取りイネーブル信号Renに対する反転信号である反転読み取りイネーブル信号Ren’によってスイッチングされる。例えば、第1読み取りスイッチ2121は、第3電源電圧端子Vdd3に連結されるソース、第3ノードN3に連結されるドレイン、及び反転読み取りイネーブル信号Ren’が印加されるゲートを有するPMOSトランジスタPM15を含む。一実施形態で、第3電源電圧端子Vdd3の電圧レベルは、第1電源電圧端子Vdd1、または第2電源電圧端子Vdd2の電圧レベルと同一である。他の実施形態で、第3電源電圧端子Vdd3の電圧レベルは、第1電源電圧端子Vdd1または第2電源電圧端子Vdd2の電圧レベルと互いに異なる。
【0092】
バイアス部2122は、第3ノードN3と第1ノードN1との間に連結され、第2バイアス信号Vbiasによってスイッチングされ、第1ノードN1に読み取り電流を提供する。例えば、バイアス部2122は、第3ノードN3に連結されるソース、第1ノードN1に連結されるドレイン、及びバイアス信号Vbiasが印加されるゲートを有するバイアス・スイッチPM16を含み、バイアス・スイッチPM16は、PMOSトランジスタで具現される。このとき、バイアス・スイッチPM16のサイズは、少なくとも1つの可変抵抗素子Rに書き込まれた抵抗レベルに影響を及ぼさないほどに小さく決定される。例えば、バイアス・スイッチPM16のサイズは、第4電流調節素子NM26のサイズの0.3倍(0.3×)でありうる。
【0093】
第2読み取りスイッチ2123は、第2ノードN2と接地電圧端子Vssとの間に連結され、読み取りイネーブル信号Renによってスイッチングされる。例えば、第2読み取りスイッチ2123は、第2ノードN2に連結されるドレイン、接地電圧端子Vssに連結されるソース、及び読み取りイネーブル信号Renが印加されるゲートを有するNMOSトランジスタNM28を含む。
【0094】
読み取りイネーブル信号Renが活性化されれば、第1読み取りスイッチ2121及び第2読み取りスイッチ2123がターンオンされ、バイアス部2122は、少なくとも1つの可変抵抗素子Rに読み取り電流を提供する。このように、読み取りイネーブル信号Renが活性化されれば、読み取り部212は、第1ノードN1の電圧レベルを感知することによって、少なくとも1つの可変抵抗素子Rに書き込まれた抵抗レベルに対応するマルチレベル・データを読み取る。
【0095】
さらに、読み取り部212aは、感知増幅部2124をさらに含むが、感知増幅部2124は、第1感知増幅器ないし第3感知増幅器2124a,2124b,2124cを含む。第1感知増幅器2124aは、第1ノードN1の電圧を第1基準電圧VREF0と比較し、第2感知増幅器2124bは、第1ノードN1の電圧を第2基準電圧VREF1と比較し、第3感知増幅器2124cは、第1ノードN1の電圧を第3基準電圧VREF3と比較する。
【0096】
図7は、図6のフリップフロップに含まれた感知増幅部で利用される基準電圧の一例を示すグラフである。
【0097】
図7を参照すれば、X軸は、抵抗を示し、Y軸は、セル(cell)の個数を示している。入力信号が2ビットである場合、少なくとも1つの可変抵抗素子Rは、互いに異なる4個の抵抗レベルに対応する4個の状態を有する。具体的には、入力信号が「11」である場合、少なくとも1つの可変抵抗素子Rは、消去状態Eであり、入力信号が「01」である場合、少なくとも1つの可変抵抗素子Rは、第1プログラム状態P0であり、入力信号が「10」である場合、少なくとも1つの可変抵抗素子Rは、第2プログラム状態P1であり、入力信号が「00」である場合、少なくとも1つの可変抵抗素子Rは、第3プログラム状態P2でありうる。
【0098】
ここで、第1基準電圧VREF0は、消去状態Eと第1プログラム状態P0との間の抵抗値に対応し、第2基準電圧VREF1は、第1プログラム状態P0と第2プログラム状態P1との間の抵抗値に対応し、第3基準電圧VREF2は、第2プログラム状態P1と第3プログラム状態P2との間の抵抗値に対応しうる。
【0099】
再び図6を参照すれば、図示されていないが、第1フリップフロップ210aは、読み取り部212aの出力信号Y0,Y1,Y2を基にして、2ビットの出力信号を生成する論理回路ブロックをさらに含むこともできる。
【0100】
図8は、図5の集積回路に含まれたフリップフロップの他の例を詳細に示す回路図である。
【0101】
図8を参照すれば、第1フリップフロップ210a’は、書き込み部211’及び読み取り部212aを含む。本実施形態による第1フリップフロップ210a’は、図6に図示されている第1フリップフロップ210aに対する変形実施形態である。具体的には、本実施形態による第1フリップフロップ210a’と、図6に図示されている第1フリップフロップ210aとの差異点は、書き込み部211’の構成にあり、読み取り部212aの構成は、互いに実質的に同一である。従って、以下、重複した説明は省略し、書き込み部211’の構成について説明する。
【0102】
書き込み部211’は、入力信号受信部2111、第1書き込みスイッチング部2112、電流提供部2113’、少なくとも1つの可変抵抗素子R及び第2書き込みスイッチ2114を含む。このとき、入力信号受信部2111、第1書き込みスイッチング部2112、少なくとも1つの可変抵抗素子R及び第2書き込みスイッチ2114は、図6に図示された第1フリップフロップ210aに含まれる対応構成要素と同一に具現されうる。以下、電流提供部2113’について説明する。
【0103】
電流提供部2113’は、第2電源電圧端子Vdd2と第1ノードN1との間に連結され、第1入力ノードないし第4入力ノードNin1,Nin2,Nin3,Nin4のうち活性化された入力ノードの電圧レベルによる書き込み電流を、第1ノードN1に提供する。一実施形態で、第2電源電圧端子Vdd2の電圧レベルは、第1電源電圧端子Vdd1の電圧レベルと同一である。他の実施形態で、第2電源電圧端子Vdd2の電圧レベルは、第1電源電圧端子Vdd1の電圧レベルと互いに異なる。
【0104】
本実施形態で、電流提供部2113’は、第1電流調節素子ないし第4電流調節素子NM20,NM22,NM24,NM26を含み、このとき、第1電流調節素子ないし第4電流調節素子NM20,NM22,NM24,NM26は、NMOSトランジスタで具現されうる。しかし、本発明は、これに限定されるものではなく、第1電流調節素子ないし第4電流調節素子NM20,NM22,NM24,NM26は、PMOSトランジスタで具現されもする。
【0105】
第1電流調節素子ないし第4電流調節素子NM20,NM22,NM24,NM26のドレインは、第2電源電圧端子Vdd2に共通に連結され、第1電流調節素子ないし第4電流調節素子NM20,NM22,NM24,NM26のソースは、第1ノードN1に共通に連結され、第1電流調節素子ないし第4電流調節素子NM20,NM22,NM24,NM26のゲートは、第1入力ノードないし第4入力ノードNin1,Nin2,Nin3,Nin4にそれぞれ連結される。
【0106】
このとき、第1電流調節素子ないし第4電流調節素子NM20,NM22,NM24,NM26のサイズは、多様に変更可能であり、これにより、第1ノードN1に提供される書き込み電流のレベルは、変更可能である。例えば、第1電流調節素子NM20のサイズは、第4電流調節素子NM26のサイズの4倍(4×)であり、第2電流調節素子NM22のサイズは、第4電流調節素子NM26のサイズの3倍(3×)であり、第3電流調節素子NM24のサイズは、第4電流調節素子NM26のサイズの2倍(2×)でありうる。
【0107】
第1入力ノードNin1が活性化されれば、第1電流調節素子NM20は、ターンオンされ、第1ノードN1に書き込み電流を提供し、第2入力ノードNin2が活性化されれば、第2電流調節素子NM22はターンオンされ、第1ノードN1に書き込み電流を提供し、第3入力ノードNin3が活性化されれば、第3電流調節素子NM24はターンオンされ、第1ノードN1に書き込み電流を提供し、第4入力ノードNin4が活性化されれば、第4電流調節素子NM26はターンオンされ、第1ノードN1に書き込み電流を提供する。
【0108】
本実施形態によれば、第2電源電圧端子Vdd2と、第1電流調節素子ないし第4電流調節素子NM20,NM22,NM24,NM26との間に、別途のスイッチを具備しなくともよい。このとき、第1電流調節素子ないし第4電流調節素子NM20,NM22,NM24,NM26のゲートに、第1入力ノードないし第4入力ノードNin1,Nin2,Nin3,Nin4が連結されることにより、第1電流調節素子ないし第4電流調節素子NM20,NM22,NM24,NM26は、スイッチとしての動作を行う。また、第1電流調節素子ないし第4電流調節素子NM20,NM22,NM24,NM26のサイズを互いに異ならせて設定することによって、第1電流調節素子ないし第4電流調節素子NM20,NM22,NM24,NM26は、電流調節動作を行う。
【0109】
図9は、図5の集積回路に含まれたフリップフロップのさらに他の例を詳細に示す回路図である。
【0110】
図9を参照すれば、第1フリップフロップ210a”は、書き込み部211及び読み取り部212bを含む。本実施形態による第1フリップフロップ210a”は、図6に図示されている第1フリップフロップ210aに対する変形実施形態である。具体的には、本実施形態による第1フリップフロップ210a”と、図6に図示されている第1フリップフロップ210aとの差異点は読み取り部212bの構成にあり、書き込み部211の構成は、互いに実質的に同一である。従って、以下、重複した説明は省略し、読み取り部212bの構成について説明する。
【0111】
読み取り部212bは、第1読み取りスイッチ2121’、バイアス部2122’、第2読み取りスイッチ2123’及び感知増幅部2124’を含む。以下、読み取り部212bに含まれた構成要素について説明する。
【0112】
第1読み取りスイッチ2121’は、第3電源電圧端子Vdd3と第1ノードN1との間に連結され、読み取りイネーブル信号Renに対する反転信号である反転読み取りイネーブル信号Ren’によってスイッチングされる。例えば、第1読み取りスイッチ2121’は、第3電源電圧端子Vdd3に連結されるソース、第1ノードN1に連結されるドレイン、及び反転読み取りイネーブル信号Ren’が印加されるゲートを有するPMOSトランジスタPM15を含む。一実施形態で、第3電源電圧端子Vdd3の電圧レベルは、第1電源電圧端子Vdd1または第2電源電圧端子Vdd2の電圧レベルと同一である。他の実施形態で、第3電源電圧端子Vdd3の電圧レベルは、第1電源電圧端子Vdd1または第2電源電圧電圧端子Vdd2の電圧レベルと互いに異なる。
【0113】
バイアス部2122’は、第2ノードN2と第3ノードN3との間に連結され、第2バイアス信号Vbias2によってスイッチングされ、第2ノードN2に読み取り電流を提供する。例えば、バイアス部2122’は、第2ノードN2に連結されるドレイン、第3ノードN3に連結されるソース、及び第2バイアス信号Vbias2が印加されるゲートを有するバイアス・スイッチNM29を含み、バイアス・スイッチNM29は、NMOSトランジスタで具現される。このとき、バイアス・スイッチNM29のサイズは、少なくとも1つの可変抵抗素子Rに書き込まれた抵抗レベルに影響を及ぼさないほどに小さく決定される。例えば、バイアス・スイッチNM29のサイズは、第4電流調節素子NM26のサイズの0.3倍(0.3×)でありうる。
【0114】
第2読み取りスイッチ2123’は、第3ノードN3と接地電圧端子Vssとの間に連結され、読み取りイネーブル信号Renによってスイッチングされる。例えば、第2読み取りスイッチ2123’は、第3ノードN3に連結されるドレイン、接地電圧端子Vssに連結されるソース、及び読み取りイネーブル信号Renが印加されるゲートを有するNMOSトランジスタNM28を含む。
【0115】
読み取りイネーブル信号Renが活性化されれば、第1読み取りスイッチ2121’及び第2読み取りスイッチ2123’がターンオンされ、バイアス部2122’は、少なくとも1つの可変抵抗素子Rに読み取り電流を提供する。このように、読み取りイネーブル信号Renが活性化されれば、読み取り部212bは、第2ノードN2の電圧レベルを感知することによって、少なくとも1つの可変抵抗素子Rに書き込まれた抵抗レベルに対応するマルチレベル・データを読み取る。
【0116】
さらに、読み取り部212bは、感知増幅部2124をさらに含むが、感知増幅部2124は、第1感知増幅器ないし第3感知増幅器2124a’,2124b’,2124c’を含む。第1感知増幅器2124a’は、第2ノードN2の電圧を、第1基準電圧VREF0と比較し、第2感知増幅器2124b’は、第2ノードN2の電圧を第2基準電圧VREF1と比較し、第3感知増幅器2124c’は、第2ノードN2の電圧を第3基準電圧VREF3と比較する。
【0117】
図10は、本発明の一実施形態による集積回路の動作方法を示すフローチャートである。
【0118】
図10を参照すれば、本実施形態による集積回路の動作方法は、図1ないし図9に図示された論理回路及び集積回路の動作方法を示している。従って、図1ないし図9を参照して説明した内容は、本実施形態による集積回路の動作方法に適用されうる。
【0119】
S110段階で、書き込みイネーブル信号が活性化されれば、前記書き込み信号の電圧及び電流のうち少なくともいずれか一つによる前記抵抗レベルを、前記少なくとも1つの可変抵抗素子に書き込む。具体的には、前記抵抗レベルを、前記少なくとも1つの可変抵抗素子に書き込む段階は、前記書き込み信号の電圧及び電流のうち少なくともいずれか一つを基にして決定される書き込み電流を、前記少なくとも1つの可変抵抗素子に提供する段階を含む。
【0120】
S120段階で、読み取りイネーブル信号が活性化されれば、前記少なくとも1つの可変抵抗素子に書き込まれた前記抵抗レベルを感知することによって、前記抵抗レベルに対応するマルチレベル・データを読み取る。具体的には、前記抵抗レベルに対応する前記マルチレベル・データを読み取る段階は、前記少なくとも1つの可変抵抗素子に書き込まれた前記抵抗レベルに影響を及ぼさないほどに決定された読み取り電流を、前記少なくとも1つの可変抵抗素子に提供する段階を含む。
【0121】
以上で説明した本発明が、前述の実施形態及び添付された図面に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を外れない範囲内で、さまざまな置換、変形及び変更が可能であるということは、本発明が属する技術分野で当業者においては明白である。
【符号の説明】
【0122】
1 集積回路
110a,110b,110c フリップフロップ
111 書き込み部
1111 第1書き込みスイッチ
1112 電流提供部
1113 第2書き込みスイッチ
112a 読み取り部
1121 第1読み取りスイッチ
1122 バイアス部
1123 第2読み取りスイッチ
120a 第1論理回路ブロック
120b 第2論理回路ブロック
130 制御部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
入力信号の電圧及び電流のうち少なくともいずれか一つによって変更される抵抗レベルを有し、前記抵抗レベルを記憶する少なくとも1つの可変抵抗素子を含み、
前記少なくとも1つの可変抵抗素子に記憶された前記抵抗レベルに対応するマルチレベル・データをラッチする論理回路。
【請求項2】
前記書き込み信号は、マルチビット信号であることを特徴とする請求項1に記載の論理回路。
【請求項3】
前記論理回路は、
前記少なくとも1つの可変抵抗素子を含み、書き込みイネーブル信号を基にして、前記書き込み信号の電圧及び電流のうち少なくともいずれか一つによる前記抵抗レベルを、前記少なくとも1つの可変抵抗素子に書き込む書き込み部と、
読み取りイネーブル信号を基にして、前記少なくとも1つの可変抵抗素子に書き込まれた前記抵抗レベルに対応する前記マルチレベル・データを読み取る読み取り部と、を含むことを特徴とする請求項1に記載の論理回路。
【請求項4】
前記書き込みイネーブル信号が活性化されれば、前記少なくとも1つの可変抵抗素子に流れる電流レベルは、前記書き込み信号の電圧及び電流のうち少なくともいずれか一つによって上昇することを特徴とする請求項3に記載の論理回路。
【請求項5】
前記書き込み部は、
第1電源電圧端子と第1ノードとの間に連結され、前記書き込みイネーブル信号に対する反転信号である反転書き込みイネーブル信号によってスイッチングされる第1書き込みスイッチと、
前記第1ノードと第2ノードとの間に連結され、前記書き込み信号によってスイッチングされ、前記第2ノードに書き込み電流を提供する電流提供部と、
前記第2ノードと第3ノードとの間に連結される前記少なくとも1つの可変抵抗素子と、
前記第3ノードと接地電圧端子との間に連結され、前記書き込みイネーブル信号によってスイッチングされる第2書き込みスイッチと、を含むことを特徴とする請求項3に記載の論理回路。
【請求項6】
前記読み取り部は、前記読み取りイネーブル信号が活性化されれば、前記第2ノードの電圧レベルを感知することによって、前記少なくとも1つの可変抵抗素子に書き込まれた前記抵抗レベルに対応する前記マルチレベル・データを読み取ることを特徴とする請求項5に記載の論理回路。
【請求項7】
前記読み取り部は、
第2電源電圧端子と第4ノードとの間に連結され、前記読み取りイネーブル信号に対する反転信号である反転読み取りイネーブル信号によってスイッチングされる第1読み取りスイッチと、
前記第4ノードと前記第2ノードとの間に連結され、バイアス信号によってスイッチングされ、前記第2ノードに読み取り電流を提供するバイアス部と、
前記第3ノードと前記接地電圧端子との間に連結され、前記読み取りイネーブル信号によってスイッチングされる第2読み取りスイッチと、を含むことを特徴とする請求項6に記載の論理回路。
【請求項8】
前記電流提供部は、電流提供スイッチを含み、前記バイアス部は、バイアス・スイッチを含み、前記電流提供スイッチのサイズは、前記バイアス・スイッチのサイズより大きいことを特徴とする請求項7に記載の論理回路。
【請求項9】
前記バイアス部は、バイアス・スイッチを含み、前記バイアス・スイッチのサイズは、前記少なくとも1つの可変抵抗素子に書き込まれた前記抵抗レベルに影響を及ぼさないように決定されることを特徴とする請求項7に記載の論理回路。
【請求項10】
前記読み取り部は、前記読み取りイネーブル信号が活性化されれば、前記第3ノードの電圧レベルを感知することによって、前記少なくとも1つの可変抵抗素子に書き込まれた前記抵抗レベルに対応する前記マルチレベル・データを読み取ることを特徴とする請求項5に記載の論理回路。
【請求項11】
前記読み取り部は、
第2電源電圧端子と前記第2ノードとの間に連結され、前記読み取りイネーブル信号に対する反転信号である反転読み取りイネーブル信号によってスイッチングされる第1読み取りスイッチと、
前記第3ノードと第4ノードとの間に連結され、バイアス信号によってスイッチングされ、前記第3ノードに読み取り電流を提供するバイアス部と、
前記第4ノードと前記接地電圧端子との間に連結され、前記読み取りイネーブル信号によってスイッチングされる第2読み取りスイッチと、を含むことを特徴とする請求項10に記載の論理回路。
【請求項12】
前記電流提供部は、電流提供スイッチを含み、前記バイアス部は、バイアス・スイッチを含み、前記電流提供スイッチのサイズは、前記バイアス・スイッチのサイズより大きいことを特徴とする請求項11に記載の論理回路。
【請求項13】
前記バイアス部は、バイアス・スイッチを含み、前記バイアス・スイッチのサイズは、前記少なくとも1つの可変抵抗素子に書き込まれた前記抵抗レベルに影響を及ぼさないように決定されることを特徴とする請求項11に記載の論理回路。
【請求項14】
前記書き込み部は、
第1電源電圧端子と複数の入力ノードとの間に連結され、前記書き込み信号によって、前記複数の入力ノードのうち一つを活性化させる入力信号受信部と、
前記複数の入力ノードと接地電圧端子との間に連結され、前記書き込みイネーブル信号に対する反転信号である反転書き込みイネーブル信号によってスイッチングされる第1書き込みスイッチング部と、
第2電源電圧端子と第1ノードとの間に連結され、前記複数の入力ノードのうち活性化された入力ノードを基にして、前記第1ノードに書き込み電流を提供する電流提供部と、
前記第1ノードと第2ノードとの間に連結される前記少なくとも1つの可変抵抗素子と、
前記第2ノードと前記接地電圧端子との間に連結され、前記書き込みイネーブル信号によってスイッチングされる第2書き込みスイッチと、を含むことを特徴とする請求項3に記載の論理回路。
【請求項15】
前記電流提供部は、
前記第2電源電圧端子に共通して連結され、前記複数の入力ノードそれぞれの電圧レベルによってスイッチングされる複数のスイッチと、
前記複数のスイッチのそれぞれに直列連結され、第1バイアス信号によって共通してスイッチングされる複数の電流調節素子と、を含み、
前記複数の電流調節素子は、互いに異なるサイズを有することを特徴とする請求項14に記載の論理回路。
【請求項16】
前記電流提供部は、
前記第2電源電圧端子に共通して連結され、前記複数の入力ノードそれぞれの電圧レベルによってスイッチングされる複数の電流調節素子を含み、
前記複数の電流調節素子は、互いに異なるサイズを有することを特徴とする請求項14に記載の論理回路。
【請求項17】
前記読み取り部は、前記読み取りイネーブル信号が活性化されれば、前記第1ノードの電圧レベルを感知することによって、前記少なくとも1つの可変抵抗素子に書き込まれた前記抵抗レベルに対応する前記マルチレベル・データを読み取ることを特徴とする請求項14に記載の論理回路。
【請求項18】
前記読み取り部は、
第3電源電圧端子と第3ノードとの間に連結され、前記読み取りイネーブル信号に対する反転信号である反転読み取りイネーブル信号によってスイッチングされる第1読み取りスイッチと、
前記第3ノードと前記第1ノードとの間に連結され、バイアス信号によってスイッチングされ、前記第1ノードに読み取り電流を提供するバイアス部と、
前記第2ノードと前記接地電圧端子との間に連結され、前記読み取りイネーブル信号によってスイッチングされる第2読み取りスイッチと、を含むことを特徴とする請求項17に記載の論理回路。
【請求項19】
前記読み取り部は、前記第1ノードの電圧を、互いに異なる電圧レベルを有する複数の基準電圧と比較することによって、前記マルチレベル・データを読み取る感知増幅部をさらに含むことを特徴とする請求項18に記載の論理回路。
【請求項20】
前記バイアス部は、バイアス・スイッチを含み、前記バイアス・スイッチのサイズは、前記少なくとも1つの可変抵抗素子に書き込まれた前記抵抗レベルに影響を及ぼさないように決定されることを特徴とする請求項18に記載の論理回路。
【請求項21】
前記読み取り部は、前記読み取りイネーブル信号が活性化されれば、前記第2ノードの電圧レベルを感知することによって、前記少なくとも1つの可変抵抗素子に書き込まれた前記抵抗レベルに対応する前記マルチレベル・データを読み取ることを特徴とする請求項14に記載の論理回路。
【請求項22】
前記読み取り部は、
第3電源電圧端子と前記第1ノードとの間に連結され、前記読み取りイネーブル信号に対する反転信号である反転読み取りイネーブル信号によってスイッチングされる第1読み取りスイッチと、
前記第2ノードと第3ノードとの間に連結され、バイアス信号によってスイッチングされ、前記第2ノードに読み取り電流を提供するバイアス部と、
前記第3ノードと前記接地電圧端子との間に連結され、前記読み取りイネーブル信号によってスイッチングされる第2読み取りスイッチと、を含むことを特徴とする請求項21に記載の論理回路。
【請求項23】
前記読み取り部は、前記第2ノードの電圧を、互いに異なる電圧レベルを有する複数の基準電圧と比較することによって、前記マルチレベル・データを読み取る感知増幅部をさらに含むことを特徴とする請求項22に記載の論理回路。
【請求項24】
前記バイアス部は、バイアス・スイッチを含み、前記バイアス・スイッチのサイズは、前記少なくとも1つの可変抵抗素子に書き込まれた前記抵抗レベルに影響を及ぼさないように決定されることを特徴とする請求項22に記載の論理回路。
【請求項25】
前記書き込みイネーブル信号及び前記読み取りイネーブル信号は、クロック信号に同期化されることを特徴とする請求項3に記載の論理回路。
【請求項26】
前記少なくとも1つの可変抵抗素子は、メモリスタ及び抵抗型メモリ素子のうち少なくともいずれか一つを含むことを特徴とする請求項1に記載の論理回路。
【請求項27】
書き込みイネーブル信号及び読み取りイネーブル信号を生成する制御部と、
前記書き込みイネーブル信号を受信する書き込み部、及び前記読み取りイネーブル信号を受信する読み取り部を含む論理回路と、を含み、
前記書き込み部は、入力信号の電圧及び電流のうち少なくともいずれか一つによって変更される抵抗レベルを有し、前記抵抗レベルを記憶する少なくとも1つの可変抵抗素子を含み、前記書き込みイネーブル信号を基にして、前記少なくとも1つの可変抵抗素子に、前記抵抗レベルを書き込み、
前記読み取り部は、前記読み取りイネーブル信号を基にして、前記少なくとも1つの可変抵抗素子に書き込まれた前記抵抗レベルに対応するマルチレベル・データを読み取ることを特徴とする集積回路。
【請求項28】
前記制御部は、クロック信号に同期するように、前記書き込みイネーブル信号及び前記読み取りイネーブル信号を生成することを特徴とする請求項27に記載の集積回路。
【請求項29】
入力信号の電圧及び電流のうち少なくともいずれか一つによって変更される抵抗レベルを有し、前記抵抗レベルを記憶する少なくとも1つの可変抵抗素子を含む論理回路の動作方法であり、
書き込みイネーブル信号が活性化されれば、前記書き込み信号の電圧及び電流のうち少なくともいずれか一つによる前記抵抗レベルを、前記少なくとも1つの可変抵抗素子に書き込む段階と、
読み取りイネーブル信号が活性化されれば、前記少なくとも1つの可変抵抗素子に書き込まれた前記抵抗レベルを感知することによって、前記抵抗レベルに対応するマルチレベル・データを読み取る段階と、を含む論理回路の動作方法。
【請求項30】
前記抵抗レベルを、前記少なくとも1つの可変抵抗素子に書き込む段階は、
前記書き込み信号の電圧及び電流のうち少なくともいずれか一つを基にして決定される書き込み電流を、前記少なくとも1つの可変抵抗素子に提供する段階を含むことを特徴とする請求項29に記載の論理回路の動作方法。
【請求項31】
前記抵抗レベルに対応する前記マルチレベル・データを読み取る段階は、
前記少なくとも1つの可変抵抗素子に書き込まれた前記抵抗レベルに影響を及ぼさないほどに決定された読み取り電流を、前記少なくとも1つの可変抵抗素子に提供する段階を含むことを特徴とする請求項29に記載の論理回路の動作方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【公開番号】特開2012−175700(P2012−175700A)
【公開日】平成24年9月10日(2012.9.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−1889(P2012−1889)
【出願日】平成24年1月10日(2012.1.10)
【出願人】(390019839)三星電子株式会社 (8,520)
【氏名又は名称原語表記】Samsung Electronics Co.,Ltd.
【住所又は居所原語表記】129,Samsung−ro,Yeongtong−gu,Suwon−si,Gyeonggi−do,Republic of Korea
【Fターム(参考)】