СПОСОБ ОБМЕНА ДАННЫМИ С ЯЧЕЙКАМИ ПАМЯТИ ИЛИ ИНЫХ УСТРОЙСТВ И ИХ АДРЕСАЦИИ
METHOD OF EXCHANGING DATA WITH MEMORY CELLS OR OTHER DEVICES AND THEIR ADDRESSING

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, SanDisk начали производство флеш-памяти нового поколения 3D Vertical NAND (V-NAND), Intel - производство трехмерных чипов, особенностью которых является многослойная трехмерная структура (http://compulenta.computerra.ru/tehnika/microelectronics/10011567/; http://www.cybersecuriry.ru/hard/122063.html; www.3dnews.ru/918582).
Известная новая технология предусматривает компоновку кристаллов по вертикали. Это позволяет получить объемную 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. Это ограничивает увеличение количества слоев и, соответственно, увеличение объемов памяти и количества элементов чипа.
Техническим результатом заявленного изобретения является упрощение коммутации ячеек памяти.
Заявленный технический результат достигается с помощью способа коммутации ячеек памяти, состоящих из сформированных в трехмерном многослойном кристалле элементов ячеек памяти со своими электрическими связями, выходящими на грани кристалла, и логическими схемами коммутации ячеек, отличающийся тем, что формируют на одной или нескольких гранях кристалла логические схемы коммутации, которые задействуют линии связи, выходящие на соответствующие грани кристалла; коммутацию ячеек памяти осуществляют одновременно при помощи логических схем коммутации и сфокусированного модулированного потока заряженных частиц или электромагнитного излучения, направленного на одну или несколько граней кристалла, на которые выходит часть линий электрических связей, и сканирующего поверхность кристалла по заданной программе, выбирая нужный элемент ячейки памяти.
Представленный способ реализуется следующим образом.
В данном изобретении предлагается способ коммутации ячеек чипа, сформированных 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 линии 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, заявленный способ позволяет избежать увеличения плотности электрических связей при увеличении количества слоев и существенно упрощает коммутацию ячеек объемных кристаллов.