用于执行存储器内处理的存储器装置制造方法及图纸

技术编号:33196464 阅读:54 留言:0更新日期:2022-04-24 00:25
提供了一种被配置为执行存储器内处理的存储器装置。所述存储器装置包括:多个存储器内算术单元,均被配置为执行流水线化的算术运算的存储器内处理;以及多个存储器存储体,被分配给所述多个存储器内算术单元,使得由n个存储器存储体组成的集合被分配给所述多个存储器内操作单元中的每个,每个存储器存储体被配置为在流水线化的算术运算被执行时执行从所述多个存储器内算术单元请求的数据的访问操作。所述多个存储器内算术单元中的每个被配置为以小于或等于n与所述多个存储器存储体中的每个的第二操作频率的乘积的第一操作频率操作。操作。操作。

【技术实现步骤摘要】
用于执行存储器内处理的存储器装置
[0001]本申请基于并要求于2020年10月5日在韩国知识产权局提交的第10

2020

0128274号韩国专利申请的优先权,该韩国专利申请的全部公开出于所有目的通过引用包含在此。


[0002]以下描述涉及一种通过使用存储器内算术单元来执行存储器内处理的存储器装置。

技术介绍

[0003]诸如图形算法的处理、神经网络的处理等的应用是计算密集型算术运算,并且需要具有大容量算术运算和存储器容量的计算系统。已经开发了能够执行计算系统的一些算术运算(计算操作)作为存储器装置的内部处理(或存储器内处理)的存储器装置。因此,可以通过存储器装置的内部处理来减少计算系统的算术运算的负担。然而,当将用于内部处理的单独处理硬件添加到存储器装置时,可能需要高效地执行存储器装置的算术运算处理的方法。

技术实现思路

[0004]提供本
技术实现思路
来以简化的形式介绍下面在具体实施方式中进一步描述的构思的选择。本
技术实现思路
不意在确定要求保护的主题的关键特征或必要特征,也不意图用于帮助确定要求保护的主题的范围。
[0005]一种执行存储器内处理的存储器装置。
[0006]在一个总体方面,一种被配置为执行存储器内处理的存储器装置包括:多个存储器内算术单元,均被配置为执行流水线化的算术运算的存储器内处理;以及多个存储器存储体,被分配给所述多个存储器内算术单元,使得由n个存储器存储体形成的集合被分配给所述多个存储器内操作单元中的每个,每个存储器存储体被配置为在流水线化的算术运算被执行时执行从存储器内算术单元请求的数据的访问操作。所述多个存储器内算术单元中的每个存储器内算术单元被配置为:以小于或等于n与所述多个存储器存储体中的每个存储器存储体的第二操作频率的乘积的第一操作频率下操作。
[0007]算术运算可以被流水线化成能够在与第一操作频率对应的第一操作周期内被处理的多流水线级的子算术单元。
[0008]所述多个存储器内算术单元中的每个存储器内算术单元可以被配置为:在与所述多个存储器存储体中的每个存储器存储体的第二操作频率对应的第二操作周期内访问分配的n个存储器存储体中的任意数量的存储器存储体。
[0009]所述存储器装置可以包括:流水线寄存器,被配置为缓冲流水线化的算术运算的流水线级的子算术运算结果。
[0010]所述存储器装置可以包括:时钟分频器,被配置为基于外部提供的时钟信号来生
成用于所述多个存储器内算术单元以第一操作频率操作的第一时钟信号,并将第一时钟信号分配给所述多个存储器内算术单元。
[0011]所述存储器装置可以包括:存储体选择器,被配置为顺序地使能分配给包括在所述多个存储器内算术单元中的第一存储器内算术单元的所述n个存储器存储体中的一个或多个存储器存储体;多路复用器,被配置为向第一存储器内算术单元提供从由存储体选择器使能的所述一个或多个存储器存储体访问的数据;以及存储体仲裁器,被配置为控制要从多路复用器输出的数据。
[0012]存储体选择器可以被配置为基于第二操作频率而操作,并且存储体仲裁器被配置为基于第一操作频率而操作。
[0013]分配给包括在所述多个存储器内算术单元中的第一存储器内算术单元的所述n个存储器存储体可以包括存储有第一操作数的第一存储器存储体和存储有第二操作数的第二存储器存储体,所述存储器装置可以包括用于对第一操作数进行多路复用的第一多路复用器和用于对第二操作数进行多路复用的第二多路复用器,第一多路复用器和第二多路复用器可以设置在分配给第一存储器内算术单元的所述n个存储器存储体与第一存储器内算术单元之间。
[0014]第一多路复用器和第二多路复用器可以被配置为:在与第一操作频率对应的第一操作周期内向第一存储器内算术单元提供第一操作数和第二操作数。
[0015]在另一总体方面,一种被配置为执行存储器内处理的存储器装置包括:多个存储器内算术单元,被配置为执行流水线化的算术运算的存储器内处理;多个存储器存储体,被分配给所述多个存储器内算术单元中的每个存储器内算术单元,使得由n个存储器存储体形成的集合被分配给所述多个存储器内操作单元中的每个存储器内操作单元,每个存储器存储体被配置为在流水线化的算术运算被执行时执行从所述多个存储器内算术单元请求的数据的访问操作;以及至少一个多路复用器,被配置为向所述多个存储器内算术单元中的每个提供从分配给所述多个存储器内算术单元中的每个存储器内算术单元的所述n个存储器存储体之中的使能的至少一个存储器存储体访问的数据,其中,所述多个存储器内算术单元中的每个存储器内算术单元被配置为:以小于或等于n与所述多个存储器存储体中的每个存储器存储体的第二操作频率的乘积的第一操作频率操作。
[0016]根据以下具体实施方式、附图和权利要求,其他特征和方面将是清楚的。
附图说明
[0017]图1是示出根据示例的存储器系统的框图。
[0018]图2A和图2B是示出根据示例的存储器存储体与存储器内算术单元之间的分配比率的示图。
[0019]图3和图4是根据示例的用于比较和解释由于存储器内算术单元的操作频率的差异而导致的存储器存储体的操作之间的差异的示图。
[0020]图5是示出根据示例的四个存储器存储体被分配给以四倍操作频率操作的一个存储器内算术单元的示图。
[0021]图6A和图6B是根据示例的用于基于分配有四个存储器存储体的一个存储器内算术单元的操作频率来比较和解释存储器内算术单元的算术运算性能的示图。
[0022]图7是示出根据示例的算术运算的流水线的示图。
[0023]图8是示出根据示例的在存储器裸片上的存储器内算术单元与存储器存储体之间的硬件连接的示图。
[0024]图9示出当通过使用图8中示出的存储器装置的硬件来执行算术运算时的时序图。
[0025]图10是示出根据示例的当执行图7的流水线化的算术运算的存储器内处理时分配给相应存储器存储体的流水线级的示图。
[0026]图11是示出根据示例的在存储器内算术单元中执行的向量运算的示图。
[0027]图12是示出根据另一示例的在存储器裸片上的存储器内算术单元与存储器存储体之间的硬件连接的示图。
[0028]图13示出当通过使用图12中示出的存储器装置的硬件来执行算术运算时的时序图。
[0029]图14是示出通过使用图12中描述的硬件实施方式来执行对存储在不同存储器存储体中的不同操作数的存储器内处理的示图。
[0030]图15是示出根据示例的包括存储器装置的计算系统的框图。
[0031]在整个附图和具体实施方式中,除非另有描述或提供,否则相同的附图参考标号将被理解为指代相同的元件、特征和结构。附图可以不按比例,并且为了清楚、说明和方便,附图中的元件的相对尺寸、比例和描绘可以被夸大。
具体实施方式
[0032]提供以下具体实施方式以帮助读者获得对在此描述的方法、设本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种被配置为执行存储器内处理的存储器装置,所述存储器装置包括:多个存储器内算术单元,均被配置为执行流水线化的算术运算的存储器内处理;以及多个存储器存储体,被分配给所述多个存储器内算术单元,使得由n个存储器存储体形成的集合被分配给所述多个存储器内算术单元中的每个,每个存储器存储体被配置为在流水线化的算术运算被执行时执行从所述多个存储器内算术单元中的相应的存储器内算术单元请求的数据的访问操作,其中,n是大于0的自然数,其中,所述多个存储器内算术单元中的每个存储器内算术单元被配置为:以小于或等于n与所述多个存储器存储体中的每个存储器存储体的第二操作频率的乘积的第一操作频率操作。2.如权利要求1所述的存储器装置,其中,算术运算被流水线化成能够在与第一操作频率对应的第一操作周期内被处理的多流水线级的子算术单元。3.如权利要求2所述的存储器装置,其中,所述多个存储器内算术单元中的每个存储器内算术单元被配置为:在与所述多个存储器存储体中的每个存储器存储体的第二操作频率对应的第二操作周期内访问分配的n个存储器存储体中的任意数量的存储器存储体。4.如权利要求1所述的存储器装置,还包括:流水线寄存器,被配置为缓冲流水线化的算术运算的流水线级的子算术运算结果。5.如权利要求1所述的存储器装置,还包括:时钟分频器,被配置为:基于外部提供的时钟信号来生成用于所述多个存储器内算术单元以第一操作频率操作的第一时钟信号,并将第一时钟信号分配给所述多个存储器内算术单元。6.如权利要求1所述的存储器装置,还包括:存储体选择器,被配置为顺序地使能分配给包括在所述多个存储器内算术单元中的第一存储器内算术单元的所述n个存储器存储体中的一个或多个存储器存储体;多路复用器,被配置为向第一存储器内算术单元提供从由存储体选择器使能的所述一个或多个存储器存储体访问的数据;以及存储体仲裁器,被配置为控制要从多路复用器输出的数据。7.如权利要求6所述的存储器装置,其中,存储体选择器被配置为基于第二操作频率而操作,并且存储体仲裁器被配置为基于第一操作频率而操作。8.如权利要求1至权利要求7中的任意一项所述的存储器装置,其中,分配给包括在所述多个存储器内算术单元中的第一存储器内算术单元的所述n个存储器存储体包括:存储有第一操作数的第一存储器存储体和存储有第二操作数的第二存储器存储体,并且所述存储器装置还包括用于对...

【专利技术属性】
技术研发人员:鲁有桓姜信行吴成一徐承右
申请(专利权)人:三星电子株式会社
类型:发明
国别省市:

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