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一种加法器辅助实现图像卷积运算的闪存系统及方法技术方案

技术编号:20242526 阅读:39 留言:0更新日期:2019-01-29 23:23
一种加法器辅助实现图像卷积运算的闪存系统及方法,其中所述系统包括:输入模块、编码型闪存阵列、控制器、字线控制单元、源线控制单元和输出模块。其中,所述编码型闪存阵列由阵列放置的不少于2SKm

【技术实现步骤摘要】
一种加法器辅助实现图像卷积运算的闪存系统及方法
本专利技术属于半导体集成电路及其制造
,更具体地,涉及一种加法器辅助实现图像卷积运算的闪存系统及方法,用于实现图像快速、准确的卷积。
技术介绍
卷积运算是分析数学中的一种重要运算,被广泛应用于数字信号处理和机器学习中。卷积运算实际上是一种加权求和的过程,在传统的CPU计算结构中,卷积运算往往被拆分成乘法运算和加法运算分步进行,这样卷积运算实现的效率并不高。为了提升卷积运算实现的效率,人们提出了垂直交叉阵列结构。这种结构不仅具有制作简单,成本低,集成密度大,易于三维集成等优点,同时其独特的结构还适用于进行并行计算。人们提出了一种基于NORFlash结构的模拟运算的编码型闪存系统,但在这种实现方式中,当所述NORFlash单元进行PROGRAM编程操作时,在隧穿的过程中会在浮栅层中引入可动电荷,此时会造成阈值电压上升,而当进行ERASE擦除操作时,会擦除在隧穿过程中引入的可动电荷,此阈值电压下降。因此,当NORFlash单元之间阈值的涨落较高时,卷积计算准确性变得无法保证,更增加了输出单元设计的复杂性。
技术实现思路
本专利技术的目的是通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种加法器辅助实现图像卷积运算的闪存系统,其特征在于,包括:编码型闪存阵列以及输出模块,其中,所述编码型闪存阵列由阵列布置的多对相互连接的场效应管组成;在所述编码型闪存阵列中,每行/列的场效应管的栅极与字线相连,每行/列的场效应管的源极/漏极与位线相连,每行/列的多对场效应管的公共端与源线相连;所述输出模块包括,比较器、加法器以及运算放大器,其中,所述比较器的输出端与加法器的输入端连接,所述加法器的输出端与运算放大器的输入端连接;所述编码型闪存阵列通过位线与所述比较器的输入端相连,进而与所述输出模块连接。

【技术特征摘要】
1.一种加法器辅助实现图像卷积运算的闪存系统,其特征在于,包括:编码型闪存阵列以及输出模块,其中,所述编码型闪存阵列由阵列布置的多对相互连接的场效应管组成;在所述编码型闪存阵列中,每行/列的场效应管的栅极与字线相连,每行/列的场效应管的源极/漏极与位线相连,每行/列的多对场效应管的公共端与源线相连;所述输出模块包括,比较器、加法器以及运算放大器,其中,所述比较器的输出端与加法器的输入端连接,所述加法器的输出端与运算放大器的输入端连接;所述编码型闪存阵列通过位线与所述比较器的输入端相连,进而与所述输出模块连接。2.根据权利要求1所述的闪存系统,其特征在于,所述编码型闪存阵列用于所述图像与卷积核的卷积运算,所述编码型闪存阵列中阵列放置的多对相互连接的场效应管不少于2SKm2(m-n+1)2个,所述输出模块中的加法器不少于2K(m-n+1)2个,其中,K为卷积核的个数,m为图像像素阵列的行/列数,n为所述卷积核的行/列数,S为输入同一加法器的相邻位线的条数,具体为:3.根据权利要求2所述的闪存系统,其特征在于,所述卷积核用于控制所述场效应管的阈值电压,当所述场效应管为高阈值电压时,无法通过施加给定电压产生输出电流,当所述场效应管为低阈值电压时,通过施加给定电压产生输出电流。4.根据权利要求3所述的闪存方法,其特征在于,所述高阈值电压的绝对值大于所述低阈值电压的绝对值。5.根据权利要求1所述的闪存系统,其特征在于,所述闪存系统还包括:输入...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄鹏韩润泽项亚臣康晋锋刘晓彦舒清明胡洪苏志强刘璐
申请(专利权)人:北京大学
类型:发明
国别省市:北京,11

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