存算电路、方法、装置、介质及电子设备制造方法及图纸

本申请提供一种存算电路、方法、装置、介质及电子设备。所述存算电路包括：若干条横向设置的字线；若干条纵向设置的位线，所述位线与各所述字线的相交处均设有存储单元，所述位线上还有与所述存储单元电连接的控制单元和运算电路，所述存储单元包括：存储元件和第一选择元件，所述控制单元设于所述存储单元和所述运算电路之间，所述控制单元包括第二选择元件和电压控制模块，所述电压控制模块用于控制所述第二选择元件导通或关断，所述运算电路的工作状态由所述运算电路对应的第二选择元件的工作状态和与所述运算电路对应的存储元件的阻态决定。所述存算电路相比于现有电路具有功耗低、面积小的优点。面积小的优点。面积小的优点。

【技术实现步骤摘要】
存算电路、方法、装置、介质及电子设备


[0001]本申请属于电路领域，涉及一种存算电路，特别是涉及一种存算电路、方法、装置、介质及电子设备。

技术介绍

[0002]分离卷积计算中所有不同通道的输入图像都会与不同的卷积核相乘，目前的存算电路结构实现该相乘过程一般需要转换电路，转换电路用于将电路的输入值转换成相应的电压信号，然后传给存储元件，由于这种需要依赖转换电路才能完成分离卷积计算的电路在电路功耗、电路面积方面表现不佳，因此目前的电路存在着功耗大、面积大的问题。

技术实现思路

[0003]本申请的目的在于提供一种存算电路、方法、装置、介质及电子设备，用于解决目前的电路存在着功耗大、面积大的问题。
[0004]第一方面，本申请提供一种存算电路，所述存算电路包括：若干条横向设置的字线；若干条纵向设置的位线，所述位线与各所述字线的相交处均设有存储单元，所述位线上还有与所述存储单元电连接的控制单元和运算电路，所述存储单元包括：存储元件和第一选择元件，所述第一选择元件用于控制所述存储元件是否接入其对应的位线，所述存储元件的阻态包括第一阻态和第二阻态，所述控制单元设于所述存储单元和所述运算电路之间，所述控制单元包括第二选择元件和电压控制模块，所述电压控制模块用于控制所述第二选择元件导通或关断，所述运算电路的工作状态由所述运算电路对应的第二选择元件的工作状态和与所述运算电路对应的存储元件的阻态决定。
[0005]所述存算电路通过所述第二选择元件替代现有电路中的转换电路，将所述运算电路的工作状态由转换电路的输入和存储元件的阻态决定转换为由所述第二选择元件的工作状态和所述存储元件的阻态决定，所述存算电路能够有效用于完成可分离卷积运算，并且由于所述第二选择元件相比于转换电路能够使得所述存算电路的面积更小、功耗更低，因此所述存算电路相比于转换电路能够使得所述存算电路的面积更小、功耗更低、运算能效更高，所述存算电路相比于现有电路具有功耗低、面积小、运算能效高的优点。
[0006]于本申请的一实施例中，所述第一选择元件为第一二极管或第一晶体管，所述第二选择元件为第二二极管或第二晶体管；当所述第一选择元件为第一二极管、所述第二选择元件为第二二极管时，所述第一二极管的正极与所述第一二极管对应的字线电连接，所述第一二极管的负极与所述第二二极管的负极电连接，所述第二二极管的正极与所述电压控制模块电连接；当所述第一选择元件为第一二极管、所述第二选择元件为第二晶体管时，所述第一二极管的正极与所述第一二极管对应的字线电连接，所述第一二极管的负极与所述第二晶体管的源极或漏极电连接，所述第二晶体管的栅极与所述电压控制模块电连接；当所述第一选择元件为第一晶体管、所述第二选择元件为第二二极管时，所述第一晶体管的栅极与所述第一晶体管对应的字线电连接，所述第一晶体管的源极或漏极与所述第二二
极管的负极电连接，所述第二二极管的正极与所述电压控制模块电连接；当所述第一选择元件为第一晶体管、所述第二选择元件为第二晶体管时，所述第一晶体管的栅极与所述第一晶体管对应的字线电连接，所述第一晶体管的源极或漏极与所述第二晶体管的源极或漏极电连接，所述第二晶体管的栅极与所述电压控制模块电连接。
[0007]于本申请的一实施例中，所述电压控制模块包括电压0状态、电压1状态和电压t状态，t>1，当所述电压控制模块的状态为所述电压0状态时，所述第二选择元件的门级电压为关断电压，所述第二选择元件关断，当所述电压控制模块的状态为所述电压1状态时，所述第二选择元件的门级电压为导通电压，所述第二选择元件导通，当所述电压控制模块的状态为所述电压t状态时，所述第二选择元件导通，所述第二选择元件的门级电压为持续的导通电压，所述持续的导通电压包括t个不同的导通电压。
[0008]于本申请的一实施例中，所述运算电路包括移位电路和加法电路。
[0009]于本申请的一实施例中，所述存储元件在所述第一阻态下的阻值比所述存储元件在所述第二阻态下的阻值大，所述存储元件的所述第一阻态表示为电阻0状态，所述存储元件的所述第二阻态表示为电阻1状态。
[0010]于本申请的一实施例中，所述运算电路的工作状态由所述运算电路的逻辑输出值表示，所述运算电路的逻辑输出值表示为：SA＝V
×
G，其中，SA表示所述运算电路的逻辑输出值，V表示所述运算电路对应的第二选择元件的逻辑输出值，G表示所述运算电路对应的存储元件的逻辑输出值。
[0011]第二方面，本申请提供一种分离卷积计算方法，包括：基于第一方面任一项所述存算电路，根据所述电压控制模块获取各所述位线上的运算电路的输出；根据所述运算电路的输出获取所述存算电路的输出。
[0012]第三方面，本申请提供一种分离卷积计算装置，包括：运算电路输出获取模块，用于基于第一方面所述存算电路，根据所述电压控制模块获取各所述位线上的运算电路的输出；存算电路输出获取模块，用于根据所述运算电路的输出获取所述存算电路的输出。
[0013]第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，其上存储有一计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现本申请第二方面任一项所述分离卷积计算方法。
[0014]第五方面，本申请提供一种电子设备，所述电子设备包括：存储器，存储有一计算机程序；处理器，与所述存储器通信相连，调用所述计算机程序时执行本申请第二方面所述分离卷积计算方法。
[0015]如上所述，本申请所述存算电路、方法、装置、介质及电子设备，具有以下有益效果：
[0016]所述存算电路通过所述第二选择元件替代现有电路中的转换电路，将所述运算电路的工作状态由转换电路的输入和存储元件的阻态决定转换为由所述第二选择元件的工作状态和所述存储元件的阻态决定，所述存算电路能够有效用于完成可分离卷积运算，并且由于所述第二选择元件相比于转换电路能够使得所述存算电路的面积更小、功耗更低，因此所述存算电路相比于转换电路能够使得所述存算电路的面积更小、功耗更低、运算能效更高，所述存算电路相比于现有电路具有功耗低、面积小、运算能效更高的优点。
[0017]分离卷积运算包括不同的卷积核与不同的输入值相乘的过程，在所述分离卷积计算方法中，根据所述电压控制模块获取各所述位线上的运算电路的输出的过程，即可以视
为卷积核与输入值相乘的过程，所述存算电路可以借助多条位线的结构实现不同的卷积核与不同的输入值相乘，所述分离卷积计算方法实现分离卷积运算的过程简单，并且所需的硬件成本更低。
附图说明
[0018]图1显示为本申请实施例现有电路的结构示意图。
[0019]图2显示为本申请实施例存算电路的结构示意图。
[0020]图3显示为本申请实施例分离卷积计算方法的流程图。
[0021]图4显示为本申请实施例分离卷积计算装置的结构示意图。
[0022]图5显示为本申请实施例电子设备的结构示意图。
[0023]元件标号说明
[0024]10
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种存算电路，其特征在于，所述存算电路包括：若干条横向设置的字线；若干条纵向设置的位线，所述位线与各所述字线的相交处均设有存储单元，所述位线上还有与所述存储单元电连接的控制单元和运算电路，所述存储单元包括：存储元件和第一选择元件，所述第一选择元件用于控制所述存储元件是否接入其对应的位线，所述存储元件的阻态包括第一阻态和第二阻态，所述控制单元设于所述存储单元和所述运算电路之间，所述控制单元包括第二选择元件和电压控制模块，所述电压控制模块用于控制所述第二选择元件导通或关断，所述运算电路的工作状态由所述运算电路对应的第二选择元件的工作状态和与所述运算电路对应的存储元件的阻态决定。2.根据权利要求1所述的存算电路，其特征在于，所述第一选择元件为第一二极管或第一晶体管，所述第二选择元件为第二二极管或第二晶体管；当所述第一选择元件为第一二极管、所述第二选择元件为第二二极管时，所述第一二极管的正极与所述第一二极管对应的字线电连接，所述第一二极管的负极与所述第二二极管的负极电连接，所述第二二极管的正极与所述电压控制模块电连接；当所述第一选择元件为第一二极管、所述第二选择元件为第二晶体管时，所述第一二极管的正极与所述第一二极管对应的字线电连接，所述第一二极管的负极与所述第二晶体管的源极或漏极电连接，所述第二晶体管的栅极与所述电压控制模块电连接；当所述第一选择元件为第一晶体管、所述第二选择元件为第二二极管时，所述第一晶体管的栅极与所述第一晶体管对应的字线电连接，所述第一晶体管的源极或漏极与所述第二二极管的负极电连接，所述第二二极管的正极与所述电压控制模块电连接；当所述第一选择元件为第一晶体管、所述第二选择元件为第二晶体管时，所述第一晶体管的栅极与所述第一晶体管对应的字线电连接，所述第一晶体管的源极或漏极与所述第二晶体管的源极或漏极电连接，所述第二晶体管的栅极与所述电压控制模块电连接。3.根据权利要求2所述的存算电路，其特征在于，所述电压控制模块包括电压0状态、电压1状态和电压t状态，t>1，当所述电压控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：周煜梁，刘业帆，
申请(专利权)人：昕原半导体上海有限公司，
类型：发明
国别省市：