真随机数发生器制造技术

本发明专利技术提供了一种真随机数发生器，包括至少一级真随机数发生单元以及概率控制单元，其中概率控制单元与至少一级真随机数发生单元相连接，用于控制至少一级真随机数发生单元的自由层磁化翻转概率或者其翻转概率的概率分布函数。在本发明专利技术的真随机数发生器中，通过概率控制单元控制真随机数发生单元的自由层磁化翻转概率或者自由层磁化翻转概率的概率分布函数，能够精确地调整真随机数发生器的概率分布。分布。分布。

【技术实现步骤摘要】
真随机数发生器


[0001]本公开总体上涉及生成真随机数的
，具体地涉及一种真随机数发生器，更具体地，涉及一种概率分布函数可调的真随机数发生器。

技术介绍

[0002]高随机性的真随机数发生器已经在保密通信、密码学、信息安全等领域发挥着巨大的作用。片上集成的大吞吐量的真随机数发生器在新型计算架构中，诸如随机计算、人工神经网络、复杂问题求解和优化算法求解器等架构中正日益找到其广泛的适用场景和应用潜力。这些应用不但要求真随机数发生器具有巨大的随机数产率，还对数据的随机性或者随机分布方式——概率分布函数有很高的要求，如贝叶斯神经网络中大量采用的高斯分布等等。
[0003]因此，期望提供一种满足大随机数吞吐量且概率分布精确可调的真随机数发生器。

技术实现思路

[0004]本专利技术的一个目的在于提供一种真随机数发生器，其能够精确地调整概率分布。
[0005]在本专利技术的一个实施例中，一种真随机数发生器，包括：至少一级真随机数发生单元；以及概率控制单元，其与至少一级真随机数发生单元相连接，用于控制至少一级真随机数发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种真随机数发生器，包括：至少一级真随机数发生单元；以及概率控制单元，其与所述至少一级真随机数发生单元相连接，用于控制所述至少一级真随机数发生单元的自由层磁化翻转概率或者其翻转概率的概率分布函数。2.根据权利要求1所述的真随机数发生器，其中，所述至少一级真随机数发生单元具有自旋轨道力矩
‑
磁性隧道结SOT
‑
MTJ结构，其包括自旋流和自旋轨道力矩产生层和与之相邻的MTJ结构，其中所述MTJ结构包括磁性自由层、隧穿势垒层和磁性参考层。3.根据权利要求2所述的真随机数发生器，其中，所述自旋流和自旋轨道力矩产生层由具有高自旋轨道力矩产生效率的材料制成。4.根据权利要求2所述的真随机数发生器，其中，所述SOT
‑
MTJ结构的自由层磁化翻转概率受到偏置电压或偏置电流控制而单调变化。5.根据权利要求1所述的真随机数发生器，其中，所述真随机数发生器包含N级真随机数发生单元，在整数[0,2
N
‑
1]之间按照预设的概率分布函数生成真随机数，其中N≥2。6.根据权利要求5所述的真随机数发生器，其中，所述概率控制单元存储有预设的自由层磁化翻转概率的概率分布函数模型以供所述真随机数发生单元选择。7.根据权利要求5所述的真随机数发生器，其中，所述真随机数发生单元是按照贝叶斯网络模型连接的。8.根据权利要求7所述的真随机数发生器，其中，后一级真随机数发生单元的自由层磁化翻转概率是所有前面级真随机数发生单元的自由层磁化翻转结果的条件概率，并且所述条件概率形成的条件概率表被以硬件或软件或者软件和硬件结合的方式集成到所述真随机数发生器中。9.根据权利要求7所述的真随机数发生器，其中，所述真随机数发生器包括4级随机数发生器单元A、B、C、D，并且所述真随机数发生器以概率P(N)产生整数N＝23A+22B+21C+20D，式中A、B、C、D取值为0或1，式中f
A
为A...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩秀峰，万蔡华，张然，赵明堃，李枭翰，
申请(专利权)人：中国科学院物理研究所，
类型：发明
国别省市：