用于深度学习神经网络中使用的模拟神经存储器系统中的存储器单元的温度和泄漏补偿技术方案

技术编号:27947491 阅读:27 留言:0更新日期:2021-04-02 14:31
本发明专利技术公开了用于为深度学习神经网络中使用的模拟神经形态存储器系统提供温度补偿和泄漏补偿的多个实施方案。用于提供温度补偿的实施方案实现了对存储器系统中的设备、参考存储器单元或选择的存储器单元的离散的或连续的自适应斜率补偿和重新归一化。用于在存储器系统中的存储器单元内提供泄漏补偿的实施方案实现自适应擦除栅耦合或在控制栅端子上施加负偏置、在字线端子上施加负偏置或在源极线端子上施加偏置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于深度学习神经网络中使用的模拟神经存储器系统中的存储器单元的温度和泄漏补偿优先权声明本申请要求于2018年8月27日提交的名称为“TemperatureAndLeakageCompensationForMemoryCellsinanAnalogNeuralMemorySystemUsedinaDeepLearningNeuralNetwork”的美国临时专利申请第62/723,398号和于2018年11月7日提交的名称为“TemperatureAndLeakageCompensationForMemoryCellsInAnAnalogNeuralMemorySystemUsedInADeepLearningNeuralNetwork”的美国专利申请第16/183,250号的优先权。
公开了用于为深度学习神经网络中使用的模拟神经形态存储器系统中的存储器单元提供温度补偿和泄漏补偿的多个实施方案。
技术介绍
人工神经网络模拟生物神经网络(动物的中枢神经系统,特别是大脑),并且用于估计或近似可取决于大量输入并且通常未知的函数。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模拟神经形态存储器系统,包括:/n多个矢量-矩阵乘法阵列,每个矢量-矩阵乘法阵列包括存储器单元阵列;和/n温度补偿块,所述温度补偿块用于随着所述存储器单元阵列中的存储器单元的操作温度变化以连续方式修改所述存储器单元的电流-电压特性曲线的斜率,所述温度补偿块包括:/n温度传感器,所述温度传感器用于生成指示操作温度的输出;/n控制器,所述控制器用于响应于所述温度传感器的所述输出而生成一个或多个控制信号;/n一个或多个可调节设备,所述一个或多个可调节设备用于响应于所述一个或多个控制信号而生成温度补偿电压。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180827 US 62/723,398;20181107 US 16/183,2501.一种模拟神经形态存储器系统,包括:
多个矢量-矩阵乘法阵列,每个矢量-矩阵乘法阵列包括存储器单元阵列;和
温度补偿块,所述温度补偿块用于随着所述存储器单元阵列中的存储器单元的操作温度变化以连续方式修改所述存储器单元的电流-电压特性曲线的斜率,所述温度补偿块包括:
温度传感器,所述温度传感器用于生成指示操作温度的输出;
控制器,所述控制器用于响应于所述温度传感器的所述输出而生成一个或多个控制信号;
一个或多个可调节设备,所述一个或多个可调节设备用于响应于所述一个或多个控制信号而生成温度补偿电压。


2.根据权利要求1所述的系统,其中通过存储器单元实现矢量-矩阵乘法系统中的权重。


3.根据权利要求1所述的系统,其中通过差分单元实现矢量-矩阵乘法系统中的权重。


4.根据权利要求1所述的系统,其中通过一对混合存储器单元实现矢量-矩阵乘法系统中的权重。


5.根据权利要求1所述的系统,其中所述存储器单元阵列中的所述存储器单元中的每个存储器单元是闪存存储器单元,并且所述一个或多个可调节设备包括一个或多个可调节电流源,所述一个或多个可调节电流源中的每个可调节电流源由所述一个或多个控制信号中的一个控制信号调节并且耦接到电阻器,并且其中所述温度补偿电压在所述一个或多个可调节电流源与所述电阻器之间的节点处生成,并且被施加到所述闪存存储器单元以修改所述闪存存储器单元的电流-电压特性曲线的斜率。


6.根据权利要求5所述的系统,其中将所述温度补偿电压施加到所述闪存存储器单元的控制栅端子。


7.根据权利要求5所述的系统,其中将所述温度补偿电压施加到所述闪存存储器单元的擦除栅端子。


8.根据权利要求5所述的系统,其中将所述温度补偿电压施加到所述闪存存储器单元的源极线端子。


9.根据权利要求5所述的系统,其中将所述温度补偿电压施加到所述闪存存储器单元的位线端子。


10.根据权利要求5所述的系统,其中所述闪存存储器单元是分裂栅闪存存储器单元。


11.根据权利要求5所述的系统,其中所述闪存存储器单元是叠栅闪存存储器单元。


12.根据权利要求1所述的系统,还包括:
泄漏减少块,所述泄漏减少块用于随着所述存储器单元阵列中的存储器单元的操作温度变化而修改施加到所述存储器单元的端子的偏置电压,以减少泄漏。


13.一种模拟神经形态存储器系统,包括:
多个矢量-矩阵乘法系统,每个矢量-矩阵乘法系统包括存储器单元阵列;和
温度补偿块,所述温度补偿块用于随着所述存储器单元阵列中的存储器单元的操作温度水平变化以离散方式修改所述存储器单元的电流-电压特性曲线。


14.根据权利要求13所述的系统,其中通过存储器单元实现矢量-矩阵乘法系统中的权重。


15.根据权利要求13所述的系统,其中通过差分单元实现矢量-矩阵乘法系统中的权重。


16.根据权利要求13所述的系统,其中通过混合存储器单元实现矢量-矩阵乘法系统中的权重。


17.根据权利要求13所述的系统,其中所述存储器单元阵列中的所述存储器单元中的每个存储器单元是闪存存储器单元,并且其中所述温度补偿块包括:
温度传感器,所述温度传感器用于生成指示操作温度的输出;
控制器,所述控制器用于响应于所述温度传感器的所述输出而生成一个或多个控制位;和
多个电流源,每个电流源通过开关选择性地耦接到电阻器,每个开关由所述控制位中的一个控制位控制;
其中将在所述电阻器的一端处生成的电压施加到所述闪存存储器单元,以修改所述闪存存储器单元的电流-电压特性曲线的斜率。


18.根据权利要求13所述的系统,其中所述修改包括修改闪存存储器单元的电流-电压特性曲线的斜率。


19.根据权利要求13所述的系统,其中所述闪存存储器单元是分裂栅闪存存储器单元。


20.根据权利要求13所述的系统,其中所述闪存存储器单元是叠栅闪存存储器单元。


21.根据权利要求13所述的系统,其中所述温度补偿块包括:
温度传感器,所述温度传感器用于生成指示操作温度的输出;
控制器,所述控制器用于响应于所述温度传感器的所述输出而生成一个或多个控制位;和
放大器电路,所述放大器电路包括多个电阻器,每个电阻器通过开关选择性地耦接到所述放大器,每个开关由所述控制位中的一个控制位控制;
其中将在所述放大器的输出处生成的电压施加到所述闪存存储器单元,以修改所述闪存存储器单元的电流-电压特性曲线的斜率。


22.根据权利要求21所述的系统,其中所述修改动作包括修改闪存存储器单元的电流-电压特性曲线的斜率。


23.根据权利要求21所述的系统,其中所述闪存存储器单元是分裂栅闪存存储器单元。


24.根据权利要求21所述的系统,其中所述闪存存储器单元是叠栅闪存存储器单元。


25.根据权利要求13所述的系统,还包括:
泄漏减少块,所述泄漏减少块用于随着所述存储器单元阵列...

【专利技术属性】
技术研发人员:H·V·特兰V·蒂瓦里M·雷顿N·多S·莱姆克
申请(专利权)人:硅存储技术股份有限公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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