一種存儲單元、存儲器及存儲單元控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及數據存儲技術領域，尤其是涉及一種存儲單元、存儲器及存儲單元控制方法。
【背景技術】
[0002]通常，數據存儲有兩種方式:閃存與硬盤存儲。其中，閃存讀取速度快，容量小，價格高。硬盤存儲讀寫速度慢，容量大，但是價錢便宜。基于此，目前出現了納米軌道Racetrack的新型存儲方式，具備閃存高性能、硬盤低成本高容量的特性。
[0003]現有的納米級軌道由磁性材料構成，包含多個磁性區域，即磁疇，相鄰的磁疇由磁疇壁分開，所述多個磁性區域與磁疇壁組成U型存儲軌道；軌道頂部兩端設有高壓驅動電路產生驅動磁疇壁移動的電流脈沖，磁疇壁在該電流脈沖作用下沿軌道移動，從而使磁疇移動。
[0004]現有技術中的U型存儲軌道的軌道頂部兩端的高壓驅動電路施加的電壓高，存儲器功耗大，該U型存儲軌道的左邊軌道用于存儲有效數據，右邊軌道用于在操作過程中臨時存儲該有效數據，導致實際數據存儲容量下降，并且，在進行讀操作時，為保證數據讀取的有序性，需要將右邊軌道中已經寫好的數據重新移動至左邊軌道進行讀操作，由于需要對數據進行重復讀寫，導致讀寫效率低下。
【發明內容】
[0005]本發明實施例提供了一種存儲單元、存儲器及存儲單元控制方法，用于提高存儲密度、提高讀寫效率和降低功耗。
[0006]第一方面，本發明提供了一種存儲單元，可包括:
[0007]磁性軌道和至少一個脈沖磁場裝置；
[0008]磁性軌道為封閉環型磁性軌道；
[0009]脈沖磁場裝置用于產生磁性脈沖，以使得磁疇或磁疇壁沿磁性軌道循環移動。
[0010]在第一方面的第一種可能的實現方式中，封閉環型磁性軌道包括:封閉方環型磁性軌道或封閉圓環型磁性軌道；封閉方環型磁性軌道由四條直磁性軌道構成。
[0011 ] 結合第一種可能的實現方式，在第二種可能的實現方式中，存儲單元包括:四個脈沖磁場裝置；四個脈沖磁場裝置分別用于控制封閉方環型磁性軌道中的四條直磁性軌道。
[0012]結合第一方面、第一種可能的實現方式或第二種可能的實現方式，在第三種可能的實現方式中，磁疇或磁疇壁沿磁性軌道循環移動,包括:磁疇或磁疇壁沿磁性軌道順時針循環移動或逆時針循環移動。
[0013]結合第一方面、第一至第三中任一種可能的實現方式，在第四種可能的實現方式中，存儲單元還可包括:讀取模塊和寫入模塊，讀取模塊和寫入模塊位于磁性軌道底部；寫入模塊用于對磁性軌道進行寫操作，讀取模塊用于對磁性軌道進行讀操作。
[0014]第二方面，本發明提供了一種存儲器，可包括:上述的任一種存儲單元。
[0015]第三方面，本發明提供了一種存儲單元控制方法，應用于上述的任一種存儲單元，該方法可包括:
[0016]通過對脈沖磁場裝置的控制，使得脈沖磁場裝置產生磁性脈沖，以驅動磁疇或磁疇壁沿磁性軌道循環移動，其中，磁性軌道為封閉環型磁性軌道。
[0017]在第三方面的第一種可能的實現方式中，還可通過寫入模塊對磁性軌道進行寫操作，通過讀取模塊對磁性軌道進行讀操作。
[0018]從以上技術方案可以看出，本發明實施例具有以下優點:
[0019]本發明實施例包括封閉環型磁性軌道和至少一個脈沖磁場裝置，其中，脈沖磁場裝置用于產生磁性脈沖，以使得磁疇或磁疇壁沿封閉環型磁性軌道循環移動，磁疇或磁疇壁沿封閉環型磁性軌道循環移動，可以有效提高存儲密度和讀寫效率，可以有效降低功耗。
【附圖說明】
[0020]為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0021]圖1是本發明實施例中存儲單元的結構示意圖；
[0022]圖2是本發明實施例中存儲器的結構示意圖；
[0023]圖3是本發明實施例中存儲單元控制方法的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0024]本發明實施例提供了一種存儲單元、存儲器及存儲單元控制方法，用于提高存儲密度、提高讀寫效率和降低功耗。
[0025]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0026]本發明的說明書和權利要求書及上述附圖中的術語“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統、產品或設備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或對于這些過程、方法、產品或設備固有的其它步驟或單元。
[0027]本發明實施例提供了一種存儲單元，該存儲單元可以應用于數據存儲，以下進行詳細說明。
[0028]請參考圖1，圖1為本發明實施例提供的一種存儲單元100的結構示意圖，其中，存儲單元100可以呈環型設置，可包括:
[0029]磁性軌道110和至少一個脈沖磁場裝置；其中，磁性軌道為封閉環型磁性軌道，脈沖磁場裝置用于產生磁性脈沖，以使得磁疇或磁疇壁沿磁性軌道循環移動。
[0030]其中，本發明實施例中的磁性軌道110為封閉環型的磁性軌道，可選的，磁性軌道110可包括:封閉方環型磁性軌道和封閉圓環型磁性軌道。例如，可以是長方形磁性軌道、正方形磁性軌道、圓形磁性軌道或橢圓形磁性軌道，在本發明中不做具體限制。
[0031]圖1以磁性軌道110為長方形磁性軌道為例進行詳細說明，不構成對本發明的限定。如圖1所示，該磁性軌道110由四條直磁性軌道組成長方形。
[0032]在某些實施方式中，脈沖磁場裝置產生的磁性脈沖可以控制磁性軌道110上的磁疇或磁疇壁的移動，而磁性軌道110是封閉環型磁性軌道，因此，磁疇或磁疇壁可以沿該磁性軌道I1循環移動。
[0033]具體的，脈沖磁場裝置的具體實施可以如下:根據電磁感應現象，將脈沖電流通入電磁鐵的線圈即可產生磁性脈沖，該脈沖磁場的變化頻率、波形以及峰值可通過輸入的脈沖電流的變化頻率、波形和峰值來調整。
[0034]其中，脈沖磁場裝置可產生磁性脈沖，使得磁疇或磁疇壁沿磁性軌道110順時針循環移動或逆時針循環移動。如圖1中第一箭頭01，第一箭頭01是脈沖磁場路徑，其是由四條帶箭頭的線條組成的封閉方形，第一箭頭01的箭頭所示方向為脈沖磁場的方向。可選的，磁疇或磁疇壁的移動路徑可沿著第一箭頭01所指方向移動，即在磁疇或磁疇壁在磁性軌道110上以逆時針循環移動。
[0035]若磁性軌道110為長方形磁性軌道，四條直磁性軌道所需要的磁性脈沖的方向是不同的，相應的，存儲單元可包括四個脈沖磁場裝置，這四個脈沖磁場裝置可分別用于控制這四條直磁性軌道，具體的，脈沖磁場裝置的控制點可位于直磁性軌道的任一位置，例如，控制點可位于直磁性軌道的中間位置，或者兩端位置。
[0036]需說明的是，本發明實施例中對脈沖磁場裝置的數量不做限定，上述應用例不構成對本發明的限定。
[0037]可以理解的是,本發明實施例采用的磁性軌道110為封閉環型磁性軌道,磁疇或磁疇壁在磁性脈沖的作用下沿該磁性軌道110循環移動以進行讀操作和寫操作，有效提高了實際數據存儲容量。
[0038]進一步地，存儲單元100還包括設置于磁性軌道110底部的讀取模塊120和寫入模塊130，其中，寫入模塊130用于對磁性軌道110進行寫操作，讀取模塊120用于對磁性軌道110進行讀操作。應當理解的是，讀取模塊120和寫入模塊130可對磁性軌道110上與讀取模塊120或寫入模塊130相連的磁疇或磁疇壁進行讀操作或寫操作。
[0039]需說明的是，本發明實施例采用了封閉環型磁性軌道，可以把讀操作后的數據從圖1中磁性軌道110的上方寫回到左邊，使得數據回寫的路徑短了，所需的驅動能量小了，從而有效地降低了功耗。
[0040]本發明實施例中將讀取模塊120和寫入模塊130設置于磁性軌道110底部更容易實現且節省面積。可以理解的是，若將讀取模塊120和寫入模塊130的整體平移到磁性軌道110的其他位置也可以實現，不構成對本發明的限定。
[0041 ] 進一步地，如圖1所不，與入I旲塊130包括:與驅動電路(WD) 131、與選通管132和寫裝置133。具體的，當寫選通管132導通時，WD131向寫裝置133輸入一個控制信號，用于控制寫裝置133將數據寫入磁疇中。
[0042]如圖1所示，讀取模塊120包括:讀選通