一种采样装置制造方法及图纸

本申请公开了一种采样装置

【技术实现步骤摘要】
一种采样装置、相关设备和控制方法


[0001]本申请涉及电子
，尤其涉及一种采样装置
、
相关设备和控制方法
。

技术介绍

[0002]概率计算在图像分割
、
医疗诊断等重要的领域内有着广泛的应用，例如贝叶斯网络模型
。
但是在大规模的概率模型中，节点与节点之间的依赖关系非常复杂，无法通过贝叶斯公式进行直接求解，一般会采用马尔科夫链蒙特卡洛
(Markov Chain Monte Carlo
，
MCMC)
的方法进行求解
。
而在采用
MCMC
方法求解概率模型的过程中，需要对概率模型中大量的条件概率分布进行采样操作，对于用于计算的硬件而言，例如中央处理器
(Center Processing Unit
，
CPU)
或者图形处理器
(Graphic Processing Unit
，
GPU)
，目前用于实现采样操作的采样电路需要在
CPU
或
GPU
芯片上占用较大的面积
。
[0003]然而，目前工艺对于芯片面积是有一定限度要求的，在芯片面积不变的情况下，要想使得芯片具有更多
、
更强的功能，就需要追求在面积有限的芯片上集成更多的电路或者器件，也即是说，芯片中的电路或器件需要做得越来越小，占用更少的面积才能满足人们对于芯片具有更多
、
更强功能的需求
。
因此，如何提供一种占用面积较小的采样装置，减少实现采样操作对于芯片面积的开销，是亟待解决的问题
。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供一种采样装置
、
相关设备和控制方法，能够减少实现采样操作对于芯片面积的开销
。
[0005]第一方面，本申请实施例提供了一种采样装置，可包括第一采样平面
、
第一供压电路
、X
个第二供压电路
、
控制器和读取电路，所述第一采样平面包括
X
个第一铁电电容；
X
为大于0的整数；其中，所述
X
个第一铁电电容中每个第一铁电电容的第一电极与所述第一供压电路连接；所述第一供压电路用于为每个所述第一铁电电容的所述第一电极提供第一电压；所述
X
个第一铁电电容中第
x
个第一铁电电容的第二电极与所述
X
个第二供压电路中第
x
个第二供压电路连接；
x
取
1、2、
……
、X
，所述第
x
个第二供压电路用于为所述第
x
个第一铁电电容的所述第二电极提供第二电压；所述控制器分别与所述第一供压电路和所述
X
个第二供压电路连接；所述控制器用于：接收采样指令，所述采样指令包括
X
个概率值；基于所述
X
个概率值分别控制所述第一供压电路和
/
或所述
X
个第二供压电路调整所述第一电压和
/
或所述第二电压；所述第
x
个第一铁电电容上的所述第一电压和所述第二电压的电压差对应所述
X
个概率值中的第
x
个概率值；所述读取电路用于读取每个所述第一铁电电容的极化方向；其中，每个所述第一铁电电容的极化方向基于所述第一电压和所述第二电压的电压差在第一极化方向和第二极化方向之间进行翻转
。
[0006]本申请实施例中，提供一种基于铁电电容的采样装置，当该采样装置用于实现采样操作时，能够减少采样电路或采样装置对于芯片面积的占用，使得芯片能有更多富余面积集成其它功能的电路或装置，满足人们对于芯片具有更多
、
更强功能的需求
。
具体地，例
如在利用该采样装置针对某一随机事件
(
如事件
A)
进行采样时，可通过铁电电容模拟该事件
A
的发生过程，确定该事件
A
对应的多种不同结果是否发生，达到对事件
A
采样的目的，首先可以通过调整铁电电容两端的电压差，将不同铁电电容的极化方向翻转概率与事件
A
不同结果发生的概率对应，使得铁电电容的极化方向可以按照一定概率翻转；然后再读取铁电电容极化方向的翻转情况，因为实际事件的不同结果之间一般是存在互斥关系，因此可以基于读取结果确定出一个极化方向发生翻转的铁电电容，认为该铁电电容对应的事件
A
的某一结果发生了，并作为本次采样的采样结果
。
综上，本申请提供的基于铁电电容的采样装置在用于实际采样过程中，各个铁电电容的极化方向翻转概率分布与概率事件不同结果的概率分布一致，且针对上述采样结果的判断逻辑也符合实际事件的发展规律，因此，本申请提供的采样装置可用于实际采样过程
。
就目前工艺而言，铁电电容的面积要小于寄存器的面积，因此，区别于利用较多寄存器实现采样操作的方案，本申请提供的采样装置占用芯片的面积也较小；此外，本申请提供的采样装置中，采样平面中
X
个铁电电容的上电极或下电极
(
即第一电极
)
可以共用一个供压电路
(
即第一供压电路
)
，减少了供压电路的数量，从而进一步减少该采样装置对于芯片面积的占用
。
[0007]在一种可能的实现方式中，每个所述第一铁电电容的所述第一电极或所述第二电极与所述读取电路连接
。
[0008]本申请实施例中，采样装置中的读取电路可以与铁电电容的上电极或者下电极连接，使得采样装置的电路实现更具有灵活性，从而提高采样装置的适用性
。
[0009]在一种可能的实现方式中，所述第一电极包括上电极或下电极，所述第二电极包括上电极或下电极，所述第一电极与所述第二电极为不同电极
。
[0010]本申请实施例中，采样装置中铁电电容的第一电极可以是上电极，也可以是下电极，采样平面中多个铁电电容的第一电极可以与第一供压电路连接，也即是说，共用第一供压电路的可以是多个铁电电容的上电极，也可以是多个铁电电容的下电极，使得采样装置的实现更具有灵活性，从而提高采样装置的适用性
。
[0011]在一种可能的实现方式中，所述第一供压电路包括第一场效应管或第一数模转换电路；所述
X
个第二供压电路包括第二场效应管或第二数模转换电路
。
[0012]本申请实施例中，采样装置中的第一供压电路可以是场效应管，也可以是数模转换电路；第二供压电路可以是场效应管，也可以是数模转换电路，也即是说，采样装置包括的两组供压电路可以都是场效应管或者数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种采样装置，其特征在于，所述采样装置包括第一采样平面
、
第一供压电路
、X
个第二供压电路
、
控制器和读取电路，所述第一采样平面包括
X
个第一铁电电容；
X
为大于0的整数；其中，所述
X
个第一铁电电容中每个第一铁电电容的第一电极与所述第一供压电路连接；所述第一供压电路用于为每个所述第一铁电电容的所述第一电极提供第一电压；所述
X
个第一铁电电容中第
x
个第一铁电电容的第二电极与所述
X
个第二供压电路中第
x
个第二供压电路连接；
x
取
1、2、
……
、X
，所述第
x
个第二供压电路用于为所述第
x
个第一铁电电容的所述第二电极提供第二电压；所述控制器分别与所述第一供压电路和所述
X
个第二供压电路连接；所述控制器用于：接收采样指令，所述采样指令包括
X
个概率值；基于所述
X
个概率值分别控制所述第一供压电路和
/
或所述
X
个第二供压电路调整所述第一电压和
/
或所述第二电压；所述第
x
个第一铁电电容上的所述第一电压和所述第二电压的电压差对应所述
X
个概率值中的第
x
个概率值；所述读取电路用于读取每个所述第一铁电电容的极化方向；其中，每个所述第一铁电电容的极化方向基于所述第一电压和所述第二电压的电压差在第一极化方向和第二极化方向之间进行翻转
。2.
如权利要求1所述的装置，其特征在于，每个所述第一铁电电容的所述第一电极或所述第二电极与所述读取电路连接
。3.
如权利要求1‑2中任一项所述的装置，其特征在于，所述第一电极包括上电极或下电极，所述第二电极包括上电极或下电极，所述第一电极与所述第二电极为不同电极
。4.
如权利要求1‑3中任一项所述的装置，其特征在于，所述第一供压电路包括第一场效应管或第一数模转换电路；所述
X
个第二供压电路包括第二场效应管或第二数模转换电路
。5.
如权利要求1‑4中任一项所述的装置，其特征在于，所述第一供压电路或所述
X
个第二供压电路集成于所述读取电路中
。6.
如权利要求1‑5中任一项所述的装置，其特征在于，所述第一采样平面还包括
X
个第二铁电电容，每个所述第一铁电电容的所述第一电极和所述
X
个第二铁电电容中每个第二铁电电容的所述第一电极，以并联方式与所述第一供压电路连接，共用所述第一供压电路
。7.
如权利要求1‑6中任一项所述的装置，其特征在于，所述第一采样平面还包括
X
个第二铁电电容，所述第
x
个第一铁电电容的所述第二电极与所述
X
个第二铁电电容中第
x
个第二铁电电容的所述第二电极，以并联方式与所述第
x
个第二供压电路连接，共用所述第
x
个第二供压电路；
x
取
1、2、
……
、X。8.
如权利要求1‑7中任一项所述的装置，其特征在于，所述采样装置还包括第二采样平面，所述第二采样平面包括
X
个第三铁电电容，所述
X
个第三铁电电容中每个第三铁电电容的所述第一电极与每个所述第一铁电电容的所述第一电极，以并联方式与所述第一供压电路连接，共用所述第一供压电路
。9.
如权利要求1‑8中任一项所述的装置，其特征在于，所述采样装置还包括第二采样平面，所述第二采样平面包括
X
个第三铁电电容，所述第
x
个第一铁电电容的所述第二电极与所述
X
个第三铁电电容中第
x
个第三铁电电容的所述第二电极，以并联方式与所述第
x
个第二供压电路连接，共用所述第二供压电路；
x
取
1、2、
……
、X。10.
如权利要求1‑9中任一项所述的装置，其特征在于，每个所述第一铁电电容的所述
第一电极或所述第二电极，以并联方式与所述读取电路连接，共用所述读取电路；所述第一采样平面还包括
X
个第二铁电电容，每个所述第一铁电电容和所述
X
个第二铁电电容中每个第二铁电电容的所述第一电极或所述第二电极，以并联方式与所述读取电路连接，共用所述读取电路
。11.
如权利要求1‑
10
中任一项所述的装置，其特征在于，所述采样装置还包括第二采样平面，所述第二采样平面包括
X
个第三铁电电容，每个所述第一铁电电容和所述
X
个第三铁电电容中每个第三铁电电容的所述第一电极或所述第二电极，以并联方式与所述读取电路连接，共用所述读取电路
。12.
如权利要求1‑
11
中任一项所述的装置，其特征在于，当所述第一电压和所述第二电压的电压差大于或等于预设阈值时，对应的第一铁电电容的极化方向在所述第一极化方向和所述第二极化方向之间进行翻转；当所述电压差小于所述预设阈值时，对应的第一铁电电容的极化方向按照所述电压差对应的概率值在第一极化方向和第二极化方向之间进行翻转
。13.
一种采样装置，其特征在于，所述采样装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：章文强，冯君校，殷士辉，景蔚亮，王正波，廖恒，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：