[发明专利]权重单元和电子装置

说明书

本发明公开一种权重单元和电子装置。权重单元包含：第一场效应晶体管(FET)和第一电阻式存储器元件，第一电阻式存储器元件连接到第一场效应晶体管的漏极；以及第二场效应晶体管和第二电阻式存储器元件，第二电阻式存储器元件连接到第二场效应晶体管的漏极。第一场效应晶体管的漏极连接到第二场效应晶体管的栅极，且第二场效应晶体管的漏极连接到第一场效应晶体管的栅极。

优先权

本申请要求享有2019年2月19日在USPTO申请的美国临时申请第62/807,534号的优先权，以及2019年6月21日在USPTO申请的美国申请第16/448,799号的优先权，所述申请的公开的全文特此以引用的方式并入本文中。

技术领域

本公开大体上涉及一种权重单元(weight cell)配置，其中开/关比更接近晶体管的开/关比(10⁴到10⁵)。

背景技术

对用于机器学习(machine learning；ML)应用的硬件加速器的需求越来越大。在多数这些ML应用中占主导的计算是矩阵向量乘法。通过交叉开关(crossbar)网络以模拟形式极高效地执行矩阵向量乘法是可能的。然而，为了表示权重，必须在每一权重单元中引入存储器元件。静态随机存取存储器(Static random access memory；SRAM)较大且功率低效。非易失性存储器选择方案(例如冗余随机存取存储器(redundant random accessmemory；RRAM)、闪存(FLASH)或自旋力矩转移磁性随机存取存储器(spin-torque transfermagnetic random access memory；STT-MRAM))常常受包含低开/关比、高偏差以及非兼容编程电压的一组其它挑战的影响。

发明内容

根据一个实施例，提供一种权重单元。权重单元包含：第一场效应晶体管(fieldeffect transistor；FET)和第一电阻式存储器元件，所述第一电阻式存储器元件连接到第一FET的漏极；以及第二FET和第二电阻式存储器元件，所述第二电阻式存储器元件连接到第二FET的漏极。第一FET的漏极连接到第二FET的栅极，且第二FET的漏极连接到第一FET的栅极。

根据一个实施例，提供一种电子装置。电子装置包含权重单元阵列，每一权重单元包含：第一场效应晶体管(FET)和第一电阻式存储器元件，所述第一电阻式存储器元件连接到第一FET的漏极；以及第二FET和第二电阻式存储器元件，所述第二电阻式存储器元件连接到第二FET的漏极，第一FET的漏极连接到第二FET的栅极，且第二FET的漏极连接到第一FET的栅极。电子装置包含：处理器，配置成通过以下操作来用权重单元阵列进行推断：根据对应神经元的逻辑值来设定对权重单元阵列中的一行权重单元的输入；以及读取权重单元阵列中的一列权重单元的输出。

根据一个实施例，提供一种电子装置。电子装置包含权重单元阵列，每一权重单元包含：第一场效应晶体管(FET)和第一电阻式存储器元件，所述第一电阻式存储器元件连接到第一FET的漏极；以及第二FET和第二电阻式存储器元件，所述第二电阻式存储器元件连接到第二FET的漏极，第一FET的漏极连接到第二FET的栅极，且第二FET的漏极连接到第一FET的栅极。处理器配置成根据供应到电阻式存储器元件的电流的方向来写入到电阻式存储器元件。

附图说明

通过结合附图进行的以下详细描述，本公开的某些实施例的上述和其它方面、特征以及优点将更加明了，在附图中：

图1是根据实施例的权重单元的电路图。

图2是根据实施例的权重单元阵列的电路图。

图3是根据实施例的权重单元阵列的电流输出的曲线图。

图4是根据一个实施例的网络环境中的电子装置的框图。

附图标号说明