一种基于RRAM的高密度数模混合存算阵列
摘要文本
本发明涉及一种基于RRAM的高密度数模混合存算阵列，本发明引入了电容元素，构建了一种先进的1T1R1C存算一体阵列架构，通过结合RRAM和电容，以实现对权重的动态调整，来更准确地模拟神经网络中连接权重的动态变化。此架构不仅降低了电路复杂度，提高了灵活性，还可以复用作为逐次逼近型ADC，将输出电压直接转换为数字信号，无需额外的ADC器件。相较于传统架构，本发明具有集成度高、计算速度快、面积小、功耗低等优点，可用于神经形态芯片，特别用于对能耗要求较高的边缘计算设备中。。
申请人信息
- 申请人:浙江大学
- 申请人地址:310058 浙江省杭州市西湖区余杭塘路866号
- 发明人: 浙江大学
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 一种基于RRAM的高密度数模混合存算阵列 |
| 专利类型 | 发明申请 |
| 申请号 | CN202410041959.3 |
| 申请日 | 2024/1/11 |
| 公告号 | CN117831589A |
| 公开日 | 2024/4/5 |
| IPC主分类号 | G11C13/00 |
| 权利人 | 浙江大学 |
| 发明人 | 黄科杰; 姜茗瀚; 肖蕊; 沈海斌 |
| 地址 | 浙江省杭州市西湖区余杭塘路866号 |
专利主权项内容
1.一种基于RRAM的高密度数模混合存算阵列，其特征在于，包括权重存储模块、电荷重分配模块和模数转换模块，原始数据输入所述权重存储模块，权重存储模块输出电压信号向量，电荷重分配模块接收所述电压信号向量，输出模拟电压信号，所述电荷重分配模块接收所述模拟电压信号，输出乘累加数字编码结果；所述电荷重分配模块由n列m行共n×m个相同容值的电容按阵列排布组成；所述权重存储模块包括n×m个RRAM和n×m个场效应管，且所述权重存储模块复用电荷重分配模块的电容，所述权重存储模块以1T1R1C结构为一个基础单元，共由n×m个基础单元组成，1T1R1C结构由一个场效应管、一个RRAM和一个电容组成，场效应管的源端与RRAM的顶电极端相连，场效应管的栅端连接BLW控制线；场效应管的漏端连接WL控制线，RRAM的底电极端连接SL控制线；所述电容的输入端与场效应管的源端相连，同一列所述电容的输出端相连并形成BLR控制线；所述模数转换模块复用电荷重分配模块的第t列的2个电容，其中，2＜m；所述模数转换模块包括一个比较器和一个D触发器，n条BLR控制线连接后与比较器的正向输入端相连，所述比较器的反向输入端接地信号，所述D触发器的D端与所述比较器的输出端相连，所述D触发器的CLK端连接时钟信号，所述D触发器的Q端输出乘累加数字编码结果。t-1n-1