用于支持带符号特征数据和带符号计算权重数据的矩阵向量乘法的具有内置减法模式的存储器内计算系统技术方案

技术编号:44501715 阅读:14 留言:0更新日期:2025-03-07 13:01
本公开涉及用于支持带符号特征数据和带符号计算权重数据的矩阵向量乘法的具有内置减法模式的存储器内计算系统。存储器内计算电路包括存储器阵列,其中存储器单元以行和列的形式布置成矩阵。存储器单元组存储用于存储器内计算(IMC)操作的计算权重,该存储器内计算操作通过第一乘法和累加(MAC)细化进行执行以产生第一模拟信号,并且通过第二MAC细化进行执行以产生第二模拟信号。模数转换器电路操作为:响应于第一模拟信号而递增计数器电路中的计数值;将计数器电路中的计数值转换成取反的计数值;以及响应于第二模拟信号而从取反的计数值开始递增计数器电路中的计数值。

【技术实现步骤摘要】

实施例涉及存储器内(in-memory)计算系统,特别地涉及支持存储器内计算操作的系统,该存储器内计算操作包含带符号特征数据和带符号计算权重数据的矩阵向量乘法。


技术介绍

1、存储器内计算(imc)系统将信息存储在存储器阵列的位单元中,并在位单元级别执行运算。imc系统执行的运算的示例是使用矩阵向量乘法(mvm)的乘法和累加(mac)操作,其中将输入数字阵列(x值,也称为特征或系数数据)乘以存储在存储器中的计算权重阵列(g值),然后将乘积相加在一起以产生输出数字阵列(y值)。

2、

3、

4、通过在存储器中在位单元级别执行这些运算,imc系统无需在存储器设备与计算设备之间来回移动数据。因此,消除了与设备之间的数据传输带宽相关联的限制,并且可以以较低的功耗执行计算。

5、可以认识到,存储器内计算操作的特征或系数数据xn的数据值可以带符号,并且该存储器内计算操作的计算权重数据gmn的数据值也可以带符号。关于支持使用带符号数据的矩阵向量乘法方面,每个存储器内计算操作都可以被执行为包括正向细化(positiveela本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种存储器内计算电路,包括:

2.如权利要求1所述的存储器内计算电路,其中模数转换器电路包括:

3.如权利要求1所述的存储器内计算电路,其中第一MAC细化是负向细化且第二MAC细化是正向细化;并且其中计数器电路中的计数值到所述取反的计数值的转换是通过对计数值使用2的补码操作来执行的。

4.如权利要求1所述的存储器内计算电路:

5.如权利要求4所述的存储器内计算电路,其中模数转换器电路包括列选择电路,所述列选择电路被配置为在第一MAC细化期间选择在负向细化位线上生成的第一模拟信号以及在第二MAC细化期间选择在正向细化位线上生成的第二模拟信...

【技术特征摘要】

1.一种存储器内计算电路,包括:

2.如权利要求1所述的存储器内计算电路,其中模数转换器电路包括:

3.如权利要求1所述的存储器内计算电路,其中第一mac细化是负向细化且第二mac细化是正向细化;并且其中计数器电路中的计数值到所述取反的计数值的转换是通过对计数值使用2的补码操作来执行的。

4.如权利要求1所述的存储器内计算电路:

5.如权利要求4所述的存储器内计算电路,其中模数转换器电路包括列选择电路,所述列选择电路被配置为在第一mac细化期间选择在负向细化位线上生成的第一模拟信号以及在第二mac细化期间选择在正向细化位线上生成的第二模拟信号。

6.如权利要求4所述的存储器内计算电路,其中存储计算权重的每个存储器单元组包括四个存储器单元,所述四个存储器单元布置成2x2矩阵,其中所述组的2x2矩阵中的第一存储器单元和第二存储器单元连接到负向细化位线,并且所述组的2x2矩阵中的第三存储器单元和第四存储器单元连接到正向细化位线。

7.如权利要求6所述的存储器内计算电路,其中计算权重-1由矩阵计算权重0由矩阵表示,并且计算权重+1由矩阵表示。

8.如权利要求6所述的存储器内计算电路:

9.如权利要求5所述的存储器内计算电路:

10.如权利要求9所述的存储器内计算电路,其中存储计算权重的每个存储器单元组包括以1x2矩阵布置的两个存储器单元,其中所述组的1x2矩阵中的第一存储器单元和第二存储器单元连接到位线。

11.如权利要求10所述的存储器内计算电路,其中计算权重-1由矩阵表示,计算权重0由矩阵表示,并且计算权重+1由矩阵表示。

12.如权利要求10所述的存储器内计算电路:

13.如权利要求1所述的存储器内计算电路,其中模数转换器电路包括:

14.如权利要求13所述的存储器内计算电路,其中计数级包括:

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【专利技术属性】
技术研发人员:M·帕索提R·祖尔拉M·卡瑞西米R·维格纳利A·卡布里尼
申请(专利权)人:意法半导体国际公司
类型:发明
国别省市:

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