Способ обмена данными с ячейками памяти или иных устройств и их адресации

Способ обмена данными с ячейками памяти или иных устройств и их адресации

 

Изобретение относится к области электронных устройств хранения информации, и может быть также применено, в процессорах или иных устройствах компьютерной техники, телекоммуникационных сетях, отдельных базах данных.

Такие ведущие в области производства чипов памяти компании как Samsung, SanDiskначали производство флеш-памяти нового поколения 3DVerticalNAND (V-NAND), Intel– производство трехмерных чипов, особенностью которых является многослойная трехмерная структура (http://compulenta.computerra.ru/tehnika/microelectronics/10011567/; http://www.cybersecurity.ru/hard/122063.html; www.3dnews.ru/918582) .

Известная новая технология предусматривает компоновку кристаллов по вертикали. Это позволяет получить объёмную структуру микрочипа, а значит сильно увеличить количество хранимой информации и элементов чипа на единицу площади. Серьезным недостатком таких многослойных структур является резкое увеличение, с ростом количества слоев, плотности электрических линий, связывающих отдельные ячейки и слои с логическими схемами коммутации. Что ограничивает увеличение количества слоев и, соответственно, увеличение объемов памяти и количества элементов чипа.

Техническим результатом заявленного изобретения является упрощение коммутации и адресации, увеличение объема памяти и удешевление производства объемных кристаллов.

Заявленный технический результат достигается тем, что в способе обмена данными с ячейками памяти или иных устройств и их адресации, состоящими из сформированных в трехмерном кристалле элементов ячеек со своими электрическими связями и логическими схемами коммутации ячеек, включающем обмен данными с ячейками и их адресацию, согласно изобретению, обмен данными с ячейками и их адресацию осуществляют одновременно при помощи логических схем коммутации и сфокусированного потока заряженных частиц или электромагнитного излучения, направленного на одну или несколько граней кристалла, на которые выходит часть взаимно перпендикулярных линий электрических связей.

Представленный способ реализуется следующим образом.

В данном изобретении предлагается способ обмена данными с ячейками чипа, сформированными со своими взаимно перпендикулярными линиями связи в трехмерном пространстве таким образом, что линии связи образуют горизонтальные ряды и столбцы в каждом слое и вертикальные столбцы, проходящие через все слои. И в каждом узле, где сходятся три линии связи, находятся элементы ячейки, контакты которой соединяются со своими линиями связи соответственно. Например, затвор ячейки с вертикальным столбцом, вход ячейки с горизонтальным рядом, выход ячейки с горизонтальным столбцом. Причем, все линии связи пронизывают кристалл по всему объему и выходят на поверхность грани кристалла. На одной или нескольких гранях формируются логические схемы коммутации, которые задействуют лини связи, выходящие на соответствующие грани кристалла. На другие грани кристалла падает сфокусированный поток заряженных частиц, например, электронов, или электромагнитное излучение, например, поток фотонов, которые замыкают цепь. Источник частиц или электромагнитного излучения сфокусированным лучом сканирует поверхность грани кристалла по заданной программе, тем самым выбирая нужный, например, вертикальный столбец или целый массив столбцов. Логические схемы коммутации на других гранях кристалла выбирают точно определенные горизонтальные столбцы, рядки и слои и коммутируют конкретную ячейку чипа. При этом считываются, или записываются данные ячейки, или ячейка непосредственно управляется, в зависимости от уровня тока в линиях связи.

Таким образом, данный способ обмена данными с ячейками памяти или иных устройств, позволяет избежать увеличения плотности электрических связей при увеличении количества слоев, существенно упрощает коммутацию и адресацию и удешевляет производство объемных кристаллов. Что в итоге, не ограничивает наращивание количества слоев и, соответственно, количества ячеек чипа.
 

Формула изобретения

 
Способ обмена данными с ячейками памяти или иных устройств и их адресации, состоящими из сформированных в трехмерном кристалле элементов ячеек со своими электрическими связями и логическими схемами коммутации ячеек, включающий обмен данными с ячейками и их адресацию, отличающийся тем, что обмен данными с ячейками и их адресацию осуществляют одновременно при помощи логических схем коммутации и сфокусированного потока заряженных частиц или электромагнитного излучения, направленного на одну или несколько граней кристалла, на которые выходит часть взаимно перпендикулярных линий электрических связей.