具有乘法累加运算的设备和方法技术

提供了一种具有乘法累加运算的设备和方法。乘法累加(MAC)计算电路包括：源位单元块，被配置为基于多个源位单元确定输入信号的MAC运算结果；复制位单元块，包括与所述多个源位单元对应的多个复制位单元；和读出电路，被配置为使用复制位单元块读出MAC运算结果的数值。值。值。

【技术实现步骤摘要】
具有乘法累加运算的设备和方法
[0001]本申请要求于2021年5月13日在韩国知识产权局提交的第10
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2021
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0061753号韩国专利申请的权益，所述韩国专利申请的全部公开通过出于所有目的的引用包含于此。


[0002]以下描述涉及具有乘法累加(MAC)运算的设备和方法。

技术介绍

[0003]向量矩阵乘法运算(也被称为乘法累加(MAC)运算)可对各种领域中的应用的性能具有影响。例如，在包括多个层的神经网络的认证操作和机器学习中，MAC运算可被执行。输入信号可被视为形成输入向量，并且可以是用于图像、字节流或其他数据集的数据。输出向量可从通过将输入信号乘以权重并累加输入信号和权重的乘积而获得的MAC运算的结果被获得，并且可被提供作为用于下一层的输入向量。当这样的MAC运算针对多个层被重复时，神经网络处理性能可依赖MAC运算的性能。

技术实现思路

[0004]提供本
技术实现思路
用于以简化的形式介绍在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
不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用作帮助确定所要求保护的主题的范围。
[0005]在一个总体方面中，一种乘法累加(MAC)计算电路包括：源位单元块，被配置为基于多个源位单元确定输入信号的MAC运算结果；复制位单元块，包括与所述多个源位单元对应的多个复制位单元；和读出电路，被配置为使用复制位单元块读出MAC运算结果的数值。
[0006]读出电路可被配置为通过调整所述多个复制位单元的至少一部分的状态来读出MAC运算结果的数值。
[0007]所述多个源位单元可配置为确定指示单独部分运算结果的电阻值，源位单元块的复合电阻值可指示与部分运算结果的和对应的MAC运算结果，并且读出电路可被配置为通过调整所述多个复制位单元的至少一部分的电阻值，将复制位单元块的复合电阻值与源位单元块的复合电阻值进行匹配。
[0008]复制位单元块的匹配的复合电阻值可指示MAC运算结果的数值。
[0009]读出电路可包括被配置为比较源位单元块和复制位单元块的比较器，并可被配置为基于比较器的比较结果调整所述多个复制位单元的至少一部分的状态。
[0010]复制位单元块可串联到源位单元块，比较器可被配置为基于施加到源位单元块的电压来比较源位单元块的复合电阻值和复制位单元块的复合电阻值。
[0011]读出电路可被配置为使用二进制搜索来调整所述多个复制位单元的至少一部分的状态。
[0012]读出电路可被配置为：基于第一阶段中的源位单元块和复制位单元块之间的比较的结果，确定与复制位单元块的1/2对应的第一组的位单元的状态；和基于第二阶段中的源
位单元块和复制位单元块之间的比较的结果，确定与复制位单元块的剩余1/2的1/2对应的第二组的位单元的状态。
[0013]MAC运算结果的数值的第一位可与第一组的位单元的状态对应地被确定，和MAC运算结果的数值的第二位可与第二组的位单元的状态对应地被确定。
[0014]复制位单元块可包括与不同参考电阻值对应的多个子块，并且读出电路可被配置为检测所述多个子块中与源位单元块的复合电阻值对应的子块，并使用检测到的子块读出MAC运算结果的数值。
[0015]MAC计算电路可包括：多个源位单元块，包括源位单元块；多个复制位单元块，包括复制位单元块；和多个读出电路，包括读出电路。
[0016]电子设备可包括：MAC计算电路；和一个或多个处理器，被配置为基于所述数值生成与输入信号对应的输入的识别结果。
[0017]在另一个总体方面中，乘法累加(MAC)计算电路包括：多个局部源位单元块，被配置为单独基于多个源位单元对输入信号执行MAC运算；复制位单元块，包括与所述多个源位单元对应的多个复制位单元；和读出电路，被配置为使用复制位单元块读出所述多个局部源位单元块的单独MAC运算结果的数值。
[0018]所述多个局部源位单元块可共享复制位单元块和读出电路。
[0019]读出电路可被配置为顺序地读出所述多个局部源位单元块的单独MAC运算结果。
[0020]读出电路可被配置为通过调整所述多个复制位单元的至少一部分的状态来确定单独MAC运算结果的数值。
[0021]所述多个源位单元可被配置为确定指示单独部分运算结果的电阻值，局部源位单元块的复合电阻值可指示与部分运算结果的和对应的单独MAC运算结果，和读出电路可被配置为通过调整所述多个复制位单元的至少一部分的电阻值，将复制位单元块的复合电阻值与局部源位单元块的复合电阻值进行匹配。
[0022]读出电路可包括被配置为比较所述多个局部源位单元块和复制位单元块的比较器，并被配置为基于比较器的比较结果调整所述多个复制位单元的至少一部分的状态。
[0023]复制位单元块可串联到所述多个局部源位单元块中的目标位单元块，并且比较器可被配置为基于施加到局部源位单元块的电压来比较目标位单元块的复合电阻值和复制位单元块的复合电阻值。
[0024]读出电路可被配置为使用二进制搜索来调整所述多个复制位单元的至少一部分的状态。
[0025]所述多个局部源位单元块可包括被配置为基于输入信号确定第一单独MAC运算结果的第一局部源位单元块，复制位单元块可包括与不同参考电阻值对应的多个子块，和读出电路可被配置为检测所述多个子块中的与第一局部源位单元块的复合电阻值对应的子块，并使用检测到的子块读出第一单独MAC运算结果的第一数值。
[0026]在另一个总体方面中，一种乘法累加(MAC)计算方法包括：基于多个源位单元确定输入信号的乘法累加(MAC)运算结果；和使用包括与所述多个源位单元对应的多个复制位单元的复制位单元块读出MAC运算结果的数值。
[0027]在另一个总体方面中，一种乘法累加(MAC)计算方法包括：基于源位单元块的复合电阻值，通过针对复制位单元块的多个组中的每个组将组的复制位单元设置为具有第一电
阻值和第二电阻值中的任一个，来控制复制位单元块；和通过比较源位单元块的复合电阻值和由所述控制的步骤生成的复制位单元块的复合电阻值读出源位单元块的MAC运算结果的数值。
[0028]在第一阶段中，所述控制的步骤可包括：将组中的第一组的每个复制位单元设置为具有第一电阻值，并将组中的剩余组的每个复制位单元设置为具有第二电阻值，并且所述读出的步骤可包括：通过比较源位单元块的复合电阻值和在第一阶段中由所述控制的步骤生成的复制位单元块的复合电阻值来确定数值的第一位。
[0029]确定第一位的步骤可包括：响应于源位单元块的复合电阻值大于或等于在第一阶段中由所述控制的步骤生成的复制位单元块的复合电阻值，将第一位确定为第一值。
[0030]确定第一位的步骤可包括：响应于源位单元块的复合电阻值小于在第一阶段中由所述控制的步骤生成的复制位单元块的复合电阻值，将第一位的值确定为第二值，并且第一值可大于第二值。
[0031]第一位可以是数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种乘法累加MAC计算电路，包括：源位单元块，被配置为基于多个源位单元来确定输入信号的MAC运算结果；复制位单元块，包括与所述多个源位单元对应的多个复制位单元；和读出电路，被配置为使用复制位单元块读出MAC运算结果的数值。2.根据权利要求1所述的MAC计算电路，其中，读出电路被配置为通过调整所述多个复制位单元的至少一部分的状态来读出MAC运算结果的数值。3.根据权利要求1所述的MAC计算电路，其中，所述多个源位单元被配置为确定指示单独部分运算结果的电阻值，源位单元块的复合电阻值指示与部分运算结果的和对应的MAC运算结果，和读出电路被配置为通过调整所述多个复制位单元的至少一部分的电阻值，将复制位单元块的复合电阻值与源位单元块的复合电阻值进行匹配。4.根据权利要求3所述的MAC计算电路，其中，复制位单元块的匹配的复合电阻值指示MAC运算结果的数值。5.根据权利要求1所述的MAC计算电路，其中，读出电路包括被配置为比较源位单元块和复制位单元块的比较器，并被配置为基于比较器的比较结果调整所述多个复制位单元的至少一部分的状态。6.根据权利要求5所述的MAC计算电路，其中，复制位单元块串联连接到源位单元块，和比较器被配置为基于施加到源位单元块的电压来比较源位单元块的复合电阻值和复制位单元块的复合电阻值。7.根据权利要求1所述的MAC计算电路，其中，读出电路被配置为使用二进制搜索来调整所述多个复制位单元的至少一部分的状态。8.根据权利要求1所述的MAC计算电路，其中，读出电路被配置为：基于第一阶段中的源位单元块和复制位单元块之间的比较的结果，确定与复制位单元块的1/2对应的第一组的位单元的状态；和基于第二阶段中的源位单元块和复制位单元块之间的比较的结果，确定与复制位单元块的剩余1/2的1/2对应的第二组的位单元的状态。9.根据权利要求8所述的MAC计算电路，其中，MAC运算结果的数值的第一位与第一组的位单元的状态对应地被确定，和MAC运算结果的数值的第二位与第二组的位单元的状态对应地被确定。10.根据权利要求1至9中的任一项所述的MAC计算电路，其中，复制位单元块包括与不同参考电阻值对应的多个子块，和读出电路被配置为检测所述多个子块中的与源位单元块的复合电阻值对应的子块，并使用检测到的子块读出MAC运算结果的数值。11.根据权利要求1至9中的任一项所述的MAC计算电路，其中，源位单元块的数量是一个或多个，复制位单元块的数量是一个或多个，读出电路的数量是一个或多个。12.一种电子设备，包括：根据权利要求1至11中的任一项所述的MAC计算电路；和一个或多个处理器，被配置为基于所述数值生成与输入信号对应的输入的识别结果。
13.一种乘法累加MAC计算电路，包括：多个局部源位单元块，被配置为单独基于多个源位单元对输入信号执行MAC运算；复制位单元块，包括与所述多个源位单元对应的多个复制位单元；和读出电路，被配置为使用复制位单元块读出所述多个局部源位单元块的单独MAC运算结果的数值。14.根据权利要求13所述的MAC计算电路，其中，所述多个局部源位单元块共享复制位单元块和读出电路。15.根据权利要求13所述的MAC计算电路，其中，读出电路被配置为顺序地读出所述多个局部源位单元块的单独MAC运算结果。16.根据权利要求13所述的MAC计算电路，其中，读出电路被配置为通过调整所述多个复制位单元的至少一部分的状态来确定单独MAC运算结果的数值。17.根据权利要求13所述的MAC计算电路，其中，所述多个局部源位单元被配置为确定指示单独部分运算结果的电阻值，所述多个局部源位单元块的复合电阻值指示与部分运算结果的和对应的单独MAC运算...

【专利技术属性】
技术研发人员：李亨优，郑丞哲，金尚骏，明成敃，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：