题目：自旋转移矩-磁性随机存取存储器的设计与优化

自旋转移矩-磁性随机存取存储器（Spin Transfer Torque Magnetic Random Access Memory，缩写为STT-MRAM）是一种新型的非易失性存储器，并且已经成为未来通用存储技术中最有前途的一种。特别地，STT-MRAM还被国际半导体技术蓝图组织（International Technology Roadmap for Semiconductors，缩写为ITRS）确定为未来存储集成电路的关键技术之一。STT-MRAM优越的性能吸引了很多研发机构的重视，一些还未工业化生产的模型已经被证实可以实现，而阻止STT-MRAM广泛商业化的一个关键性问题是它的低读出可靠性。随着电子工艺节点的微型化，STT-MRAM存储单元的相对工艺偏差逐渐增大，读取电流的抗噪裕量减小，严重威胁到其数据存储的可靠性。

在这种情形下，除了对制造工艺进行优化和稳定的措施之外，一方面，我们可以从电路设计角度出发，减小读电路对工艺偏差的敏感程度，进而获得较高的读可靠性。另一方面，我们可以同时采用一些常规的外围电路级或者系统级的可靠性设计方案，例如纠错编码，冗余修复等方法，这些方案具有一定的重要性，在初始误码率不高的情况下，可以有效地提高数据存储的可靠性。本论文的研究目标是，分析STT-MRAM的存储机制，并从两方面着手提高其数据存储的可靠性。一方面，对STT-MRAM的读电路进行改进，提高其对工艺偏差的容忍度，进而获得较高的数据存储可靠性，并使用Monte Carlo仿真分别验证了传统读电路和改进后的放大锁存读电路的误码率；另一方面，对外围电路中存储控制器中的纠错编码LDPC进行了研究，对其编译码算法做了软件仿真和初步硬件实现，为针对新型非易失性存储器进行读电路和外围电路的研究和设计工作打下了一定的基础。