数据感测装置及其数据感测方法制造方法及图纸

一种数据感测装置及其数据感测方法。数据感测装置包括电流调整器以及感测放大器。电流调整器对应存储器阵列的存储器串，依据存储器串的多个输入信号的数量以产生偏移电流，并依据偏移电流调整存储器串的读取电流以产生调整后读取电流。感测放大器接收调整后读取电流以及多个参考电流，使调整后读取电流与参考电流进行比较以产生读取数据。当存储器串的输入信号的数量发生变化时，本发明专利技术的数据感测装置可通过既定数量的参考电流来进行读取数据的感测动作，不需设置过多的参考电流，有效节省数据感测装置的电路面积以及功率消耗。

【技术实现步骤摘要】
数据感测装置及其数据感测方法
本专利技术属于人工智能
，涉及一种数据感测装置及其数据感测方法，且特别是有关于一种适用于类神经网络运算的数据感测装置及其数据感测方法。
技术介绍
随着电子技术的演进，人工智能技术逐渐成为一种主流。而类神经网络更是执行人工智能演算的一个重要方式。类神经网络需伴随大量的运算，在现有的
中，常通过数位电路(多位电路)或高阶的处理器来执行类神经网络的运算。这样的做法需要相对高的硬件成本，且也需要耗去相对高的功率来执行运算动作。对应于此，现有技术通过非易失性存储器来执行类神经网络运算，可有效减小电路面积，并降低所需的功耗。在现有的
中，通过非易失性存储器中的存储单元的跨导值(transconductance)(跨导指输出输出端电流的变化值与输入端电压值之间的比值)，可提供作为类神经网络中的权重。再通过存储单元所接收的输入信号，与存储单元的跨导值的乘积，可实现类神经网络的运算动作。值得注意的，类神经网络中的权重可以为正值、负值或0。然而，非易失性存储器的存储单元无法提供负值的跨导值，因此，现有技术通过使权重加上一预设的偏移值，以使所有的权重的数值均为正值来进行运算。在此请参照图1绘示的现有技术的存储器串的电流与输入信号总数的关系图。其中，存储器串的读取电流的分布范围，会随着输入信号总数SX的大小而有所不同。在图1中，当输入信号总数SX分别为5、6以及7时，对应作为基准范围的(权重为0的)读出电流的分布范围会有所不同。如此一来，为有效感测出读出电流对应的读取数据，现有技术需要针对可能发生的输入信号总数SX，而预先提供多数量的参考电流。如此一来，需要相对大面积的参考电流产生电路，并增加功率的消耗。
技术实现思路
本专利技术提供一种数据感测装置及其数据感测方法，降低所需的参考电流的数量。本专利技术的数据感测装置包括电流调整器以及感测放大器。电流调整器对应存储器阵列的存储器串，依据存储器串的多个输入信号的数量以产生偏移电流，并依据偏移电流调整存储器串的读取电流以产生调整后读取电流。感测放大器耦接电流调整器，接收调整后读取电流以及多个参考电流，使调整后读取电流与参考电流进行比较以产生读取数据。本专利技术的数据感测方法包括：提供对应存储器阵列的存储器串的电流调整器，使电流调整器依据存储器串的多个输入信号的数量以产生偏移电流；使电流调整器依据偏移电流调整存储器串的读取电流以产生调整后读取电流；以及，提供感测放大器以使调整读取电流与多个参考电流进行比较以产生读取数据。基于上述，本专利技术通过电流调整器，以依据存储器串的输入信号的数量来调整存储器串所产生的读取电流。如此一来，当存储器串的输入信号的数量发生变化时，本专利技术的数据感测装置可通过既定数量的参考电流来进行读取数据的感测动作，不需设置过多的参考电流，有效节省数据感测装置的电路面积以及功率消耗。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。附图说明图1绘示现有技术的存储器串的电流与输入信号总数的关系图。图2绘示本专利技术一实施例的数据感测装置的示意图。图3绘示本专利技术实施例的电流调整器的一实施方式。图4绘示本专利技术图3实施方式的数据感测方法的流程图。图5绘示本专利技术图4实施方式中，对应不同的输入信号的数量，调整后读取电流的分布范围的示意图。图6绘示本专利技术实施例的电流调整器的一实施方式。图7绘示本专利技术图6实施方式的数据感测方法的流程图。图8A以及图8B绘示本专利技术图7的实施方式中，对应不同的输入信号的数量，调整后读取电流的分布范围的示意图。图9绘示本专利技术实施例的数据感测方法的流程图。【符号说明】200：数据感测装置210：存储器阵列211、MS、MSA：存储器串220、300、600：电流调整器230、301：感测放大器310：译码器320、610、620：电流产生器OP1、OP2：运算器VSH1～VSHN：控制信号X1～XM：输入信号IADJ：调整后读取电流IREF1～IREFN：参考电流IS：偏移电流RDOUT：读取数据SX：输入信号数量SW1、SW2：开关IR：读取电流I1、I2：电流GLRS、G1～GM、Gf：跨导值C：参考值BP：基准范围Vf：偏压S410～S434、S710～S780、S910～S930：数据感测步骤具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。请参照图2，图2绘示本专利技术一实施例的数据感测装置的示意图。数据感测装置200包括存储器阵列210，存储器阵列210中包括一个或多个存储器串211。数据感测装置200包括电流调整器220以及感测放大器230。电流调整器220对应存储器阵列210中的存储器串211，并依据存储器串211的多个输入信号X1～XM的数量SX以产生一偏移电流。此外，电流调整器220并接收存储器阵列210依据输入信号X1～XM所产生的读取电流IR，并依据偏移电流来对读取电流IR进行调整以产生调整后读取电流IADJ。电流调整器220提供调整后读取电流IADJ至感测放大器230。在本实施例中，感测放大器230接收调整后读取电流IADJ以及参考电流IREF1～IREFN。感测放大器230使调整后读取电流IADJ与参考电流IREF1～IREFN进行比较，并借以产生读取数据RDOUT。值得一提的，在本实施例中，参考电流IREF1～IREFN的数量可以与输入信号X1～XM的数量SX不相关。细节上来说明，电流调整器220可通过判断输入信号X1～XM的数量SX有无大于预设的参考值来决定是否产生偏移电流。电流调整器220在当输入信号X1～XM的数量SX大于预设的参考值时，可产生偏移电流以针对读取电流IR进行调整，相对的，电流调整器220在当输入信号X1～XM的数量SX不大于预设的参考值时，则不需产生用以调整读取电流IR的偏移电流。在调整后读取电流IADJ的产生细节上，电流调整器220可使读取电流IR与偏移电流进行一算术运算来产生调整后读取电流IADJ，例如，调整后读取电流IADJ可等于读取电流IR减去偏移电流。以下请参照图3，图3绘示本专利技术实施例的电流调整器的一实施方式。电流调整器300包括译码器310、电流产生器320以及运算器OP1。译码器310针对对应的存储器串的输入信号数量SX的数值进行译码，并借以产生多个控制信号VSH1～VSHN。电流产生器320耦接至译码器310，接收控制信号VSH1～VSHN，并依据控制信号VSH1～VSHN被使能的数量来产生偏移电流IS。运算器OP1接收存储器串所提供的读取电流IR以及偏移电流IS，并通过使读取电流IR减去偏移电流IS来产生调整后本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数据感测装置，其特征在于，耦接至一存储器阵列，包括：/n一电流调整器，对应该存储器阵列的一存储器串，依据该存储器串的多个输入信号的数量以产生一偏移电流，并依据该偏移电流调整该存储器串的一读取电流以产生一调整后读取电流；以及/n一感测放大器，耦接该电流调整器，接收该调整后读取电流以及多个参考电流，使该调整后读取电流与这些参考电流进行比较以产生一读取数据。/n

【技术特征摘要】
20190924 US 16/581,5651.一种数据感测装置，其特征在于，耦接至一存储器阵列，包括：
一电流调整器，对应该存储器阵列的一存储器串，依据该存储器串的多个输入信号的数量以产生一偏移电流，并依据该偏移电流调整该存储器串的一读取电流以产生一调整后读取电流；以及
一感测放大器，耦接该电流调整器，接收该调整后读取电流以及多个参考电流，使该调整后读取电流与这些参考电流进行比较以产生一读取数据。


2.如权利要求1所述的数据感测装置，其中该电流调整器在这些输入信号的数量大于预设的一参考值时产生该偏移电流，并依据该偏移电流调整该存储器串的该读取电流以产生该调整后读取电流。


3.如权利要求2所述的数据感测装置，其中该电流调整器使该读取电流减去该偏移电流以产生该调整后读取电流。


4.如权利要求3所述的数据感测装置，其中该电流调整器包括：
一译码器，针对这些输入信号的数量的数值进行译码以产生多个控制信号；
一电流产生器，接收这些控制信号，并依据被使能的这些控制信号以产生该偏移电流；以及
一运算器，使该读取电流以及该偏移电流相减，以产生该调整后读取电流。


5.如权利要求4所述的数据感测装置，其中被使能的这些控制信号的数量与这些输入信号的数量的数值相同。


6.如权利要求4所述的数据感测装置，其中该电流产生器包括多个非易失性存储单元。


7.如权利要求1所述的数据感测装置，其中该电流调整器在这些输入信号的数量大于预设的一参考值时产生一第一电流以及一第二电流，并依据该第一电流以及该第二电流产生该偏移电流，该电流调整器并依据该偏移电流调整该存储器串的该读取电流以产生该调整后读取电流。


8.如权利要求7所述的数据感测装置，其中该电流调整器使该第一电流减去该第二电流以产生该偏移电流，并使该读取电流加上该偏移电流以产生该调整后读取电流。


9.如权利要求7所述的数据感测装置，其中该电流调整器包...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏旻良，刘祖亨，
申请(专利权)人：旺宏电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71