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    广西11选5最大遗漏值: 运算存储阵列及其操作方法.pdf

    摘要
    申请专利号:

    广西11选5大小走势图 www.fnjpv.tw CN201510305628.7

    申请日:

    2015.06.05

    公开号:

    CN104898990A

    公开日:

    2015.09.09

    当前法律状态:

    撤回

    有效性:

    无权

    法律详情: 发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):G06F 3/06申请公布日:20150909|||实质审查的生效IPC(主分类):G06F 3/06申请日:20150605|||公开
    IPC分类号: G06F3/06 主分类号: G06F3/06
    申请人: 北京大学
    发明人: 康晋锋; 李海桐; 高滨; 刘力锋; 刘晓彦
    地址: 100871北京市海淀区颐和园路5号
    优先权:
    专利代理机构: 中科专利商标代理有限责任公司11021 代理人: 倪斌
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201510305628.7

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2018.06.01|||2015.10.07|||2015.09.09

    法律状态类型:

    发明专利申请公布后的视为撤回|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    提供了一种运算存储阵列及其操作方法。运算存储阵列可以包括:沿第一方向延伸的多条字线;沿与第一方向交叉的第二方向延伸的多条位线;分别设置于各位线和各字线的交叉点处且与相应位线和相应字线连接的多个阻变单元,每一阻变单元在高阻态和低阻态之间可切换并因此存储相应的数据;连接到每一条字线的基准单元,基准单元的一端连接到字线,而另一端连接到基准电压,其中基准单元的阻值在阻变单元的高阻态阻值和低阻态阻值之间;以及控制器,用于通过向位线施加电压脉冲序列,对连接到同一条字线的阻变单元中存储的数据进行逻辑运算。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种运算存储阵列,包括:
    沿第一方向延伸的多条字线;
    沿与第一方向交叉的第二方向延伸的多条位线;
    分别设置于各位线和各字线的交叉点处且与相应位线和相应字线连接的多个阻变单元,每一阻变单元在高阻态和低阻态之间可切换并因此存储相应的数据;
    连接到每一条字线的基准单元,基准单元的一端连接到字线,而另一端连接到基准电压,其中基准单元的阻值在阻变单元的高阻态阻值和低阻态阻值之间;以及
    控制器,用于通过向位线施加电压脉冲序列,对连接到同一条字线的阻变单元中存储的数据进行逻辑运算。

    2.  根据权利要求1所述的运算存储阵列,其中,在一个或多个第一阻变单元中存储运算数,控制器通过向第一阻变单元以及连接到同一条字线的另外一个或多个第二阻变单元相对应的位线施加电压脉冲序列,在第一阻变单元以及第二阻变单元中的至少一个阻变单元中得到对运算数进行逻辑运算的结果。

    3.  根据权利要求2所述的运算存储阵列,其中,运算结果存储在运算存储阵列的所述至少一个阻变单元中。

    4.  根据权利要求3所述的运算存储阵列,其中,当控制器接收到再次对相同运算数进行相同运算的指令时,直接调用所述至少一个阻变单元中存储的运算结果。

    5.  根据权利要求1所述的运算存储阵列,其中,阻变单元的高阻态阻值比基准单元的阻值高至少一倍,基准单元的阻值比阻变单元的低阻态阻值高至少一倍。

    6.  根据权利要求1所述的运算存储阵列,其中,所述基准单元的阻值是高阻态阻值和低阻态阻值的几何平均值。

    7.  根据权利要求1所述的运算存储阵列,其中,阻变单元包括金属-绝缘体-金属三明治结构的阻变器件。

    8.  根据权利要求7所述的运算存储阵列,其中,阻变单元还包括与阻变器件相串联的限制器件。

    9.  根据权利要求1所述的运算存储阵列,其中,控制器通过向不同位线施加脉冲序列,并行地对连接到不同字线的阻变单元中存储的数据进行逻辑运算。

    10.  根据权利要求1所述的运算存储阵列,其中,电压脉冲序列包括第一电压、第二电压或者电浮置中至少之一,其中,第一电压相对于基准电压不会使阻变单元从高阻态切换到低阻态,第二电压相对于基准电压会使阻变单元从高阻态切换到低阻态,且第二电压相对于第一电压不会使阻变单元从高阻态切换到低阻态。

    11.  根据权利要求10所述的运算存储阵列,其中,基准电压为地电压,第二电压为VDD,且第一电压为VDD/2。

    12.  根据权利要求11所述的运算存储阵列,设基准单元的阻值为R0,阻变单元的高阻态阻值为RH,阻变单元的低阻态阻值为RL,阻变单元从高阻态切换到低阻态的最小转变电压为Vset,则
    2(2R0+RH)/(R0+2RH)×Vset<VDD<2(R0RL+R0RH+RHRL)/(R0RH+2RHRL)×Vset。

    13.  根据权利要求1所述的运算存储阵列,其中基准电阻包括基准单元或伪阻变单元。

    14.  一种对运算存储阵列进行操作的方法,其中,运算存储阵列包括沿第一方向延伸的多条字线、沿与第一方向交叉的第二方向延伸的多条位线、分别设置于各位线和各字线的交叉点处且与相应位线和相应字线连接的多个阻变单元、以及连接到每一条字线的基准单元,其中,每一阻变单元在高阻态和低阻态之间可切换并因此存储相应的数据,基准单元的一端连接到字线,而另一端连接到基准电压,其中基准单元的阻值在阻变单元的高阻态阻值和低阻态阻值之间,
    该方法包括:
    通过向位线施加电压脉冲序列,对连接到同一条字线的阻变单元中存储的数据进行逻辑运算。

    15.  根据权利要求14所述的方法,其中,对于与某一字线和第一位 线相连的第一阻变单元,通过向与该字线和第二位线相连的第二阻变单元中预先写入高阻态,然后向第一位线施加第一电压并向第二位线施加第二电压,来在第二阻变单元中得到第一阻变单元中所存储数据的“非”运算结果,
    其中,第一电压相对于基准电压不会使阻变单元从高阻态切换到低阻态,第二电压相对于基准电压会使阻变单元从高阻态切换到低阻态,且第二电压相对于第一电压不会使阻变单元从高阻态切换到低阻态。

    16.  根据权利要求14所述的方法,其中,对于与某一字线和第一位线相连的第一阻变单元以及与该字线和第二位线相连的第二阻变单元,通过向与该字线和第三位线相连的第三阻变单元中预先写入高阻态,并按如下顺序施加电压脉冲序列:
    1)向第一位线施加第一电压,并向第三位线施加第二电压;
    2)在第三位线施加第一电压,并向第二位线施加第二电压,
    得到第一阻变单元中存储的数据与第二阻变单元中存储的数据的“或”运算结果,该结果存储在第二阻变存储单元中覆盖第二阻变单元中原先存储的数据,
    其中,第一电压相对于基准电压不会使阻变单元从高阻态切换到低阻态,第二电压相对于基准电压会使阻变单元从高阻态切换到低阻态,且第二电压相对于第一电压不会使阻变单元从高阻态切换到低阻态。

    17.  根据权利要求14所述的方法,其中,对于与某一字线和第一位线相连的第一阻变单元以及与该字线和第二位线相连的第二阻变单元,通过向与该字线和第三位线相连的第三阻变单元中预先写入高阻态,且在与该字线和第四位线相连的第四阻变单元中预先写入第二阻变单元中存储的数据,并按如下顺序施加电压脉冲序列:
    1)向第一位线施加第一电压,并向第三位线施加第二电压;
    2)在第三位线施加第一电压,并向第四位线施加第二电压,
    得到第一阻变单元中存储的数据与第二阻变单元中存储的数据的“或”运算结果,该结果存储在第四阻变存储单元中,
    其中,第一电压相对于基准电压不会使阻变单元从高阻态切换到低阻态,第二电压相对于基准电压会使阻变单元从高阻态切换到低阻态, 且第二电压相对于第一电压不会使阻变单元从高阻态切换到低阻态。

    18.  根据权利要求14所述的方法,其中,对于与某一字线和第一位线相连的第一阻变单元以及与该字线和第二位线相连的第二阻变单元,通过向与该字线和第三位线相连的第三阻变单元以及与该字线和第四位线相连的第四阻变单元中预先写入高阻态,并按如下顺序施加电压脉冲序列:
    1)向第一位线施加第一电压,并向第三位线施加第二电压;
    2)向第二位线施加第一电压,并向第三位线施加第二电压;
    3)向第三位线施加第一电压,并向第四位线施加第二电压,
    得到第一阻变单元中存储的数据与第二阻变单元中存储的数据的“与”运算结果,该结果存储在第四阻变存储单元中,
    其中,第一电压相对于基准电压不会使阻变单元从高阻态切换到低阻态,第二电压相对于基准电压会使阻变单元从高阻态切换到低阻态,且第二电压相对于第一电压不会使阻变单元从高阻态切换到低阻态。

    19.  根据权利要求14所述的方法,其中,对于与某一字线和第一位线相连的第一阻变单元以及与该字线和第二位线相连的第二阻变单元,通过向与该字线和第三位线相连的第三阻变单元中预先写入第一阻变单元中存储的数据,且在与该字线和第四位线相连的第四阻变单元中预先写入高阻态,并按如下顺序施加电压脉冲序列:
    1)向第二位线施加第一电压,并向第三位线施加第二电压;
    2)向第三位线施加第一电压,并向第四位线施加第二电压;
    3)向第一位线施加第一电压,并向第二位线施加第二电压;
    4)向第二位线施加第一电压,并向第四位线施加第二电压,
    得到第一阻变单元中存储的数据与第二阻变单元中存储的数据的“异或”运算结果,该结果存储在第四阻变存储单元中,
    其中,第一电压相对于基准电压不会使阻变单元从高阻态切换到低阻态,第二电压相对于基准电压会使阻变单元从高阻态切换到低阻态,且第二电压相对于第一电压不会使阻变单元从高阻态切换到低阻态。

    20.  根据权利要求14所述的方法,其中,对于与某一字线和第一位线相连的第一阻变单元以及与该字线和第二位线相连的第二阻变单元, 通过向与该字线和第三位线相连的第三阻变单元中预先写入第一阻变单元中存储的数据,在与该字线和第四位线相连的第四阻变单元中预先写入第二阻变单元中存储的数据,且在与该字线和第五位线相连的第五阻变单元中预先写入高阻态,并按如下顺序施加电压脉冲序列:
    1)向第四位线施加第一电压,并向第三位线施加第二电压;
    2)向第三位线施加第一电压,并向第五位线施加第二电压;
    3)向第一位线施加第一电压,并向第四位线施加第二电压;
    4)向第四位线施加第一电压,并向第五位线施加第二电压,
    得到第一阻变单元中存储的数据与第二阻变单元中存储的数据的“异或”运算结果,该结果存储在第五阻变存储单元中,
    其中,第一电压相对于基准电压不会使阻变单元从高阻态切换到低阻态,第二电压相对于基准电压会使阻变单元从高阻态切换到低阻态,且第二电压相对于第一电压不会使阻变单元从高阻态切换到低阻态。

    21.  根据权利要求15-20中任一项所述的方法,其中,基准电压为地电压,第二电压为VDD,且第一电压为VDD/2。

    22.  根据权利要求21所述的方法,设基准单元的阻值为R0,阻变单元的高阻态阻值为RH,阻变单元的低阻态阻值为RL,阻变单元从高阻态切换到低阻态的最小转变电压为Vset,则
    2(2R0+RH)/(R0+2RH)×Vset<VDD<2(R0RL+R0RH+RHRL)/(R0RH+2RHRL)×Vset。

    关 键 词:
    运算 存储 阵列 及其 操作方法
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