一种忆阻器芯片及其操作方法技术

本申请实施例提供一种忆阻器芯片，该芯片包括控制电路、忆阻器阵列和处理电路；在进行矩阵乘法计算时控制电路首先将忆阻器阵列中2F行N列的忆阻器设置为不同阻态，用于表示F行N列的矩阵，其中，2F行N列的忆阻器中每列的两个忆阻器表示矩阵中的一个值；然后将N行1列的向量中的N个数值转换为对应的N个电压，将向量中第1至N行数值对应的电压分别施加到第1至N列的忆阻器上，处理电路通过对2F行忆阻器的输出进行处理，得到F行N列的矩阵与N行1列的向量的乘法运算的结果。通过上述忆阻器芯片，能够将矩阵向量乘法运算卸载到忆阻器阵列，实现存内计算，提升计算速度，降低能耗。降低能耗。降低能耗。

【技术实现步骤摘要】
一种忆阻器芯片及其操作方法


[0001]本申请涉及集成电路领域，尤其涉及一种忆阻器芯片及其操作方法。

技术介绍

[0002]当前计算设备通过中央处理器(central processing unit，CPU)等基于互补金属氧化物半导体(complementary metal oxide semiconductor，CMOS)制造的器件进行矩阵乘法计算时的复杂度较高，CPU和存储器之间需要频繁的进行数据交互，占用存储器输入输出(input output，IO)资源，会带来较高的延迟，导致计算效率低下，无法满足海量数据计算场景的需求。同时，大量的计算会占用CPU的算力，影响计算设备的整体性能。

技术实现思路

[0003]本申请实施例公开了一种忆阻器芯片及其操作方法，能够基于忆阻器阵列实现矩阵向量乘法运算，实现存内计算，减少数据从存储器搬运到CPU的次数，提升计算速度，降低能耗。
[0004]第一方面，本申请实施例提供了一种忆阻器芯片，该忆阻器芯片包括控制电路、忆阻器阵列以及处理电路，其中，
[0005]控制电路，用于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种忆阻器芯片，其特征在于，所述忆阻器芯片包括控制电路、忆阻器阵列、及处理电路，其中，所述控制电路，用于：将所述忆阻器阵列中2F行N列的忆阻器设置为不同阻态，其中，所述2F行N列的忆阻器用于表示F行N列的矩阵，每列的两个忆阻器表示所述矩阵中的一个值；将N行1列的向量中的N个数值转换为对应的N个电压，将所述向量中第1到N行数值对应的电压分别施加到第1到N列的忆阻器上，其中，所述N个电压值均小于使所述忆阻器阻值改变的电压；所述处理电路，用于对通过所述2F行忆阻器的输出进行处理。2.根据权利要求1所述的忆阻器芯片，所述处理电路用于侦测每两行忆阻器的输出电流，并将每两行忆阻器的输出电流作为所述F行N列的矩阵与所述N行1列的向量相乘后的结果。3.根据权利要求1所述的忆阻器芯片，所述处理电路包括F个减法器及F个比较器，所述忆阻器阵列中的每两行忆阻器连接一个减法器，每个减法器连接一个比较器，所述F个比较器的输出形成二进制哈希码。4.根据权利要求1至3任一项所述的忆阻器芯片，其特征在于，所述控制电路用于将所述忆阻器阵列中2F行N列的忆阻器设置为不同阻态，具体包括：根据处理器确定的所述2F行N列的忆阻器中每个忆阻器的阻态，将所述忆阻器阵列中第s行忆阻器的负极接地；向所述第s行忆阻器中每个忆阻器的正极施加电压，使所述第s行忆阻器中每个忆阻器的阻值处于第一阻态或第二阻态，其中，所述第一阻态的阻值小于所述第二阻态的阻值，s的取值为1到2F；在向所述第s行忆阻器的正极施加电压之后，断开所述第s行忆阻器的负极与地的连接。5.根据权利要求4所述的忆阻器芯片，其特征在于，所述控制电路具体用于：在所述矩阵中第i1行第j1列数值为1时，将所述忆阻器阵列中第i1行第j1列的忆阻器设置为所述第一阻态，将所述忆阻器阵列中第i1+1行第j1+1列的忆阻器设置为所述第二阻态；在所述矩阵中第i2行第j2列数值为
‑
1时，将所述忆阻器阵列中第i2行第j2列的忆阻器设置为所述第二阻态，将所述忆阻器阵...

【专利技术属性】
技术研发人员：李祎，杨岭，缪向水，谭海波，李振峰，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：