【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有非易失性突触阵列的神经网络电路背景
本专利技术涉及神经网络电路，且更具体地涉及具有使用模拟值的非易失性突触阵列的神经网络电路。
技术介绍
人工神经网络(ANN)是模仿人脑的计算模型的神经网络。可以将神经网络描述为许多神经元，这些神经元之间通过突触相互连接。连接的强度或每个突触的权重参数可以作为可训练参数通过学习过程进行调整。近年来，使用ANN的人工智能(AI)已应用于各个领域，诸如视觉和听觉检测/识别、语言翻译、游戏、医疗决策、财务或天气预报、无人机、无人驾驶汽车等。传统上，神经网络的计算需要具有多个中央处理单元(CPU)和/或图形处理单元(GPU)的高性能云服务器，这是因为：由于移动设备的有限的功率和计算资源，计算的复杂性禁止移动设备在本地运行AI程序。与这样的基于通用CPU和GPU的方法相比，通过专用的互补金属氧化物半导体(CMOS)逻辑来加速神经网络的计算的其他现有的专用集成电路(ASIC)或现场可编程门阵列(FPGA)方法可以是功率高效的，但是仍然要浪费不必要的功率和等待时间来将数据移至及移出对经...
【技术保护点】
1.一种非易失性突触电路，包括：/n第一输入信号线，所述第一输入信号线用于提供第一输入信号；/n参考信号线，所述参考信号线用于提供参考信号；/n第一输出线和第二输出线，所述第一输出线和所述第二输出线用于携载通过所述第一输出线和所述第二输出线的第一输出信号和第二输出信号；以及/n第一单元和第二单元，所述第一单元和所述第二单元分别用于生成所述第一输出信号和所述第二输出信号，所述第一单元和所述第二单元中的每一者包括：/n第一上选择晶体管，所述第一上选择晶体管具有电耦合至所述第一输入信号线的栅极；以及/n第一电阻改变元件，所述第一电阻改变元件具有串联连接至所述第一上选择晶体管的一个...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171129 US 62/592,300;20180123 US 62/620,947;20181.一种非易失性突触电路，包括：
第一输入信号线，所述第一输入信号线用于提供第一输入信号；
参考信号线，所述参考信号线用于提供参考信号；
第一输出线和第二输出线，所述第一输出线和所述第二输出线用于携载通过所述第一输出线和所述第二输出线的第一输出信号和第二输出信号；以及
第一单元和第二单元，所述第一单元和所述第二单元分别用于生成所述第一输出信号和所述第二输出信号，所述第一单元和所述第二单元中的每一者包括：
第一上选择晶体管，所述第一上选择晶体管具有电耦合至所述第一输入信号线的栅极；以及
第一电阻改变元件，所述第一电阻改变元件具有串联连接至所述第一上选择晶体管的一个端部以及电耦合至所述参考信号线的另一端部，所述第一电阻改变元件的值能够被编程为改变输出信号的大小，
其中，所述第一单元的所述第一上选择晶体管的漏极电耦合至所述第一输出线，并且所述第二单元的所述第一上选择晶体管的漏极电耦合至所述第二输出线。
2.根据权利要求1所述的非易失性突触电路，还包括：
编程线，所述编程线用于提供编程信号；
写入线，所述写入线用于提供入写信号；以及
擦除线，所述擦除线用于提供擦除信号；
其中，所述第一电阻改变元件包括：
耦合晶体管和写入晶体管，所述耦合晶体管和所述写入晶体管布置成具有浮置栅极节点，所述耦合晶体管电耦合至所述编程线，所述写入晶体管电耦合至所述写入线；以及
读取晶体管和下选择晶体管，所述读取晶体管和所述下选择晶体管与所述第一上选择晶体管串联布置，所述下选择晶体管具有电耦合至所述参考信号线的源极和电耦合至所述擦除线的栅极，所述读取晶体管具有电耦合至所述浮置栅极节点的栅极。
3.根据权利要求1所述的非易失性突触电路，还包括：
第二输入信号线，所述第二输入信号线用于提供第二输入信号；其中，所述第一单元和所述第二单元中的每一者还包括：
第二上选择晶体管，所述第二上选择晶体管具有电耦合至所述第二输入信号线的栅极；以及
第二电阻改变元件，所述第二电阻改变元件具有串联连接至所述第二上选择晶体管的一个端部以及电耦合至所述参考信号线的另一端部，所述第二电阻改变元件的值能够被编程为改变输出信号的大小，
其中，所述第一单元的所述第二上选择晶体管的漏极电耦合至所述第一输出线，并且所述第二单元的所述第二上选择晶体管的漏极电耦合至所述第二输出线。
4.根据权利要求1所述的非易失性突触电路，还包括：
第二输入信号线，所述第二输入信号线用于提供第二输入信号；
其中，所述第一单元和所述第二单元中的每一者还包括：
第二上选择晶体管，所述第二上选择晶体管具有电耦合至所述第二输入信号线的栅极；并且
所述第二上选择晶体管具有电耦合至所述第一电阻改变元件的源极，所述第一上选择晶体管的源极和所述第二上选择晶体管的源极直接连接至第一公共节点，
其中，所述第一单元的所述第二上选择晶体管的漏极电耦合至所述第二输出线，并且所述第二单元的所述第二上选择晶体管的漏极电耦合至所述第一输出线。
5.根据权利要求4所述的非易失性突触电路，还包括：
编程线，所述编程线用于提供编程信号；
写入线，所述写入线用于提供写入信号；以及
擦除线，所述擦除线用于提供擦除信号；
其中，所述第一电阻改变元件包括：
耦合晶体管和写入晶体管，所述耦合晶体管和所述写入晶体管布置成具有浮置栅极节点，所述耦合晶体管电耦合至所述编程线，所述写入晶体管电耦合至所述写入线；以及
读取晶体管和下选择晶体管，所述读取晶体管和所述下选择晶体管串联布置，所述下选择晶体管具有电耦合至所述参考信号线的源极和电耦合至所述擦除线的栅极，所述读取晶体管具有电耦合至所述浮置栅极节点的栅极和直接连接至所述第一公共节点的源极。
6.根据权利要求4所述的非易失性突触电路，还包括：
第三输入信号线，所述第三输入信号线用于提供第三输入信号；
第四输入信号线，所述第四输入信号线用于提供第四输入信号；
其中，第一单元和第二单元中的每一者还包括：
第三上选择晶体管，所述第三上选择晶体管具有电耦合至所述第三输入信号线的栅极；以及
第四上选择晶体管，所述第四上选择晶体管具有电耦合至所述第四输入信号线的栅极，所述第三上选择晶体管的源极和所述第四上选择晶体管的源极直接连接至第二公共节点，
第二电阻改变元件，所述第二电阻改变元件具有连接至所述第二公共节点的一个端部以及电耦合至所述参考信号线的另一端部，所述第二电阻改变元件的值能够被编程为改变输出信号的大小，
其中，所述第一单元的所述第三上选择晶体管的漏极电耦合至所述第一输出线，并且所述第二单元的所述第三上选择晶体管的漏极电耦合至所述第二输出线，并且
其中，所述第一单元的所述第四上选择晶体管的漏极电耦合至所述第二输出线，并且所述第二单元的所述第四上选择晶体管的漏极电耦合至所述第一输出线。
7.根据权利要求1所述的非易失性突触电路，其中，所述第一输出信号是第一电流信号和偏移电流信号的总和，所述第二输出信号是第二电流信号和所述偏移电流信号的总和，并且所述第一电流信号具有与所述第二电流信号相反的极性。
8.根据权利要求1所述的非易失性突触电路，其中，所述第一电阻改变元件存储与单元相关联的可编程权重值。
9.根据权利要求1所述的非易失性突触电路，其中，所述第一电阻改变元件被编程为具有高于预设值的电阻值，
其中，所述输出信号的大小基本上为零。
10.一种用于对非易失性突触中的浮置栅极的阈值电压(VTH)进行编程的方法，所述非易失性突触包括被布置成具有浮置栅极节点的一对晶体管，所述方法包括：
在所述一对晶体管上施加第一电脉冲，第一电信号具有第一高度和第一宽度；以及
在将每个脉冲的高度相比于前一个脉冲的高度增加预设值的同时在所述一对晶体管上施加第一脉冲序列，所述第一脉冲序列的每个脉冲具有不比所述第一宽度宽的第二宽度，从而对所述浮置栅极节点上的电压进行编程。
11.根据权利要求10所述的方法，还包括：
确定在所述浮置栅极节点上编程的电压是否已经达到目标阈值电压；以及
如果确定的答案是肯定的，则停止在所述一对晶体管上施加脉冲；以及
否则，施加第二脉冲序列...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋承桓，李相守，
申请(专利权)人：美商安纳富来希股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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