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[发明专利]CAM器件及其操作方法-CN202110293251.3有效
发明人：黄鹏;杨昊璋;康晋锋;韩润泽;项亚臣;刘晓彦;刘力锋 -专利权人：北京大学
申请日： 2021-03-12 - 公布日： 2023-02-28 - 主分类号： G11C16/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种CAM器件及其操作方法。其中，该CAM器件的操作方法，包括步骤S1‑S3。在步骤S1中，基于预设存储规则，将待搜索数据存储到CAM器件的CAM单元；在步骤S2中，将待查找数据转换为字线电压施加到CAM单元的字线上；在步骤S3中，对待查找数据与待搜索数据进行匹配操作，以完成查找搜索过程；其中，CAM单元包括第一晶体管和第二晶体管。第二晶体管与第一晶体管相邻，且基于源极‑漏极连接的形式与第一晶体管串联；其中，第一晶体管和第二晶体管为3D NAND FLASH存储阵列中的存储单元，CAM单元用于存储多比特数据。本公开实施例中基于3D NAND FLASH的CAM器件待机功耗极低，器件整体尺寸可以控制到更小，同时极大地提升了整个存储系统的数据容量。
cam 器件及其操作方法

[发明专利]基于3D NAND FLASH存储阵列的TCAM及其操作方法-CN202211086954.X在审
发明人：黄鹏;杨昊璋;康晋锋;韩润泽;项亚臣;刘晓彦;刘力锋 -专利权人：北京大学
申请日： 2020-03-13 - 公布日： 2022-11-01 - 主分类号： G11C7/12 文献下载
摘要：本公开是一种基于3D NAND FLASH存储阵列的TCAM及其操作方法。该TCAM包括：数据输入单元，包括上下两个相邻的字线WL，用于加载待搜索数据；数据存储单元，包括上下两个相邻的FLASH存储单元，用于预先存储数据库数据，以与待搜索数据进行内容比较；控制驱动单元，包括漏极选择管、源极选择管、漏极选择线DSL、源极选择线SSL和位线BL，用于逻辑功能的控制；匹配结果输出单元，包括一条源线SL，用于输出三态内容寻址存储器对待搜索数据的查找和匹配结果；同一条位线上所连的不同NAND FLASH单元串之间能够进行并行搜索，3D NAND FLASH阵列的不同PAGE之间也能够进行并行搜索。本公开的TCAM没有待机功耗，能够明显降低静态功耗，有效减小电路面积，对未来TCAM系统的设计和应用具有重要意义。
基于 nand flash 存储阵列 tcam 及其操作方法

[发明专利]基于FLASH存算阵列的脉冲型卷积神经网络-CN201910741894.2有效
发明人：黄鹏;项亚臣;康晋锋;刘晓彦;韩润泽 -专利权人：北京大学
申请日： 2019-08-12 - 公布日： 2022-10-21 - 主分类号： G06N3/04 文献下载
摘要：本公开提供了一种基于FLASH存算阵列的脉冲型卷积神经网络，包括：采样模块、基于FLASH的存算阵列及其对应的神经元模块、以及计数器模块；所述采样模块用于对输入图像进行采样，得到输入脉冲；所述基于FLASH的存算阵列存储有权重矩阵，其对输入脉冲与权重矩阵进行向量矩阵乘法运算，运算结果以电流形式输出；所述神经元模块对基于FLASH的存算阵列的运算结果进行积分，生成输出脉冲；所述计数器模块统计输出层的神经元模块产生的脉冲数量，将具有最大脉冲数量的神经元模块的脉冲数量作为识别结果。
基于 flash 阵列脉冲卷积神经网络

[发明专利]编码型闪存装置和编码方法-CN202010472550.9有效
发明人：黄鹏;项亚臣;康晋锋;刘晓彦 -专利权人：北京大学
申请日： 2020-05-29 - 公布日： 2022-07-05 - 主分类号： G11C16/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种编码型闪存装置和编码方法，其中，编码型闪存装置包括：至少一个闪存阵列结构单元、多个比较器和多个加法器，至少一个闪存阵列结构单元中每个闪存阵列结构单元为3D NAND FLASH阵列结构单元，用于实现编码运算以生成闪存阵列结构单元的多条源线中每条源线上的源线电压；多个比较器中每个比较器与每条源线对应相连，用于将对应相连的每条源线的源线电压转换为二进制形式的输出结果；以及多个加法器中每个加法器与多个比较器中的至少2个比较器通过对应的每条源线相连，用于将至少2个比较器对应的至少两个输出结果进行加和运算。本发明的编码型闪存装置和编码方法可以实现高效且精确的全连接层或卷积层运算，从而实现深度神经网络。
编码闪存装置方法

[发明专利]编码型闪存装置、系统和编码方法-CN202010471843.5有效
发明人：黄鹏;项亚臣;康晋锋;刘晓彦 -专利权人：北京大学
申请日： 2020-05-29 - 公布日： 2022-05-27 - 主分类号： G11C16/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种编码型闪存装置、系统和编码方法，该编码型闪存装置包括：至少一个闪存阵列结构单元、多个灵敏放大器和多个加法器，至少一个闪存阵列结构单元中每个闪存阵列结构单元为3D NAND FLASH阵列结构单元；多个灵敏放大器中每个灵敏放大器与每个闪存阵列结构单元的每条源线对应相连，用于将对应相连的每条源线的源线电压转换为二进制形式的输出结果；多个加法器中每个加法器与每个闪存阵列结构单元的多个灵敏放大器通过对应的每条源线相连，用于将与每个闪存阵列结构单元对应的多个灵敏放大器的多个输出结果进行加和运算，以实现深度神经网络。本发明的编码型闪存装置输出单元设计简单，同时保证了编码运算的准确性。
编码闪存装置系统方法

[发明专利]三态内容可寻址存储器及其操作方法-CN202010149086.X有效
发明人：黄鹏;杨昊璋;康晋锋;韩润泽;项亚臣;刘晓彦;刘力锋 -专利权人：北京大学
申请日： 2020-03-05 - 公布日： 2022-02-15 - 主分类号： G11C15/04 文献下载
摘要：一种三态内容可寻址存储器及其操作方法，该三态内容可寻址存储器包括3D NAND闪存存储阵列，该3D NAND闪存存储阵列具有多个闪存单元，在特定闪存单元中预先存储有供查找的数据，3D NAND闪存存储阵列的位线用于在数据查找操作下被施加由待搜索数据转换成的电压，漏极选择线和源极选择线用于在数据查找操作下被施加高电压，以使得选择晶体管处于导通状态；该3D NAND闪存存储阵列的字线中某个字线被选中用于在数据查找操作下被施加读电压，其余字线用于在数据查找操作下被施加通过电压；闪存单元的输出电流经源线汇总输出，该源线上的输出电流用于指示待搜索数据与供查找数据的匹配结果。该三态内容可寻址存储器能够明显降低静态能耗，有效减小电路面积。
三态内容寻址存储器及其操作方法

[发明专利]一种加法器辅助实现图像卷积运算的闪存系统及方法-CN201810914298.5有效
发明人：黄鹏;韩润泽;项亚臣;康晋锋;刘晓彦;舒清明;胡洪;苏志强;刘璐 -专利权人：北京大学
申请日： 2018-08-13 - 公布日： 2020-09-11 - 主分类号： G06F17/15 文献下载
摘要：一种加法器辅助实现图像卷积运算的闪存系统及方法，其中所述系统包括：输入模块、编码型闪存阵列、控制器、字线控制单元、源线控制单元和输出模块。其中，所述编码型闪存阵列由阵列放置的不少于2SKm2(m‑n+1)2个场效应管组成；所述输出模块包括不少于2K(m‑n+1)2个的加法器和相应数量的比较器和运算放大器，所述编码型闪存阵列通过位线与所述比较器相连，从而与输出模块连接。所述方法包括：通过所述输入模块，根据所述图像中像素值对应的二进制编码施加给定电压，并通过控制器的控制使得同一时刻的同一条位线上仅有一个相应的场效应管工作。通过这种方式有效地降低了NOR Flash单元涨落对计算准确性的影响，增加了卷积计算系统的鲁棒性。
一种加法器辅助实现图像卷积运算闪存系统方法

[发明专利]基于3D NAND FLASH存储阵列的TCAM及其操作方法-CN202010179205.6在审
发明人：黄鹏;杨昊璋;康晋锋;韩润泽;项亚臣;刘晓彦;刘力锋 -专利权人：北京大学
申请日： 2020-03-13 - 公布日： 2020-07-28 - 主分类号： G11C7/12 文献下载
摘要：本公开是一种基于3D NAND FLASH存储阵列的TCAM及其操作方法。该TCAM包括：数据输入单元，包括上下两个相邻的字线，用于加载待搜索数据；数据存储单元，包括上下两个相邻的FLASH存储单元，预先存储数据库数据，以与待搜索数据进行内容比较；控制驱动单元，包括漏极选择管、源极选择管、漏极选择线、源极选择线和位线，用于逻辑功能的控制；匹配结果输出单元，包括一源线，输出三态内容寻址存储器对待搜索数据的查找和匹配结果。由于3D NAND FLASH是非易失性存储器，掉电之后存储的数据不会丢失，在非查找状态不需持续供电，所以相比传统的基于SRAM的TCAM而言，本公开的TCAM没有待机功耗，能够明显降低静态功耗，有效减小电路面积，对未来TCAM系统的设计和应用具有重要意义。
基于 nand flash 存储阵列 tcam 及其操作方法

[发明专利]基于NOR FLASH模拟量计算阵列的深度神经网络-CN201910664715.X在审
发明人：黄鹏;于贵海;康晋锋;项亚臣;刘晓彦;刘力锋 -专利权人：北京大学
申请日： 2019-07-22 - 公布日： 2019-12-03 - 主分类号： G06N3/04 文献下载
摘要：本公开提供了一种基于NOR FLASH模拟量计算阵列的深度神经网络，包括：多个计算阵列，减法器、激活电路单元和积分‑识别电路单元组成；计算阵列由多个计算单元和多条字线、位线和源极线组成；每一个计算单元包括一个NOR FLASH单元，每一列NOR FLASH单元的栅极连接同一条字线，源极连接同一条源极线，每一行NOR FLASH单元的漏极连接同一条位线，每个减法器的正极端和负极端分别连接相邻两条位线，减法器的输出端和激活电路或积分‑识别电路的输入端相连。
减法器位线激活电路计算单元字线模拟量计算电路单元神经网络源极连接栅极连接负极端输出端输入端源极线正极端极线漏极条源电路

[发明专利]基于FLASH存算阵列的图像压缩系统和方法-CN201910738965.3在审
发明人：康晋锋;项亚臣;黄鹏;刘晓彦;韩润泽 -专利权人：北京大学
申请日： 2019-08-12 - 公布日： 2019-11-19 - 主分类号： H04N19/42 文献下载
摘要：本公开提供了一种基于FLASH存算阵列的图像压缩系统和方法，图像压缩系统包括：基于FLASH存算阵列的编码卷积神经网络、基于FLASH存算阵列的解码卷积神经网络和量化模块；所述基于FLASH存算阵列的编码卷积神经网络对原始图像进行编码，得到特征图像；所述量化模块对所述特征图像进行量化，得到量化图像；所述基于FLASH存算阵列的解码卷积神经网络对所述量化图像进行解码，得到压缩图像。
卷积神经网络解码图像压缩系统量化模块特征图像量化图像压缩图像原始图像

[发明专利]进行矩阵向量乘法运算的系统及进行神经网络运算方法-CN201810984160.2在审
发明人：康晋锋;项亚臣;黄鹏;韩润泽;刘晓彦 -专利权人：北京大学
申请日： 2018-08-27 - 公布日： 2019-02-19 - 主分类号： G06F17/16 文献下载
摘要：一种进行矩阵向量乘法运算的系统，包括：NOR FLASH计算阵列，阵列中每列单元的栅极接在一起，各列用于依次输入与被乘数向量的元素相对应的输入电压；阵列中每行单元的漏极连接在一起，用于输出各单元进行乘法运算后并累加(即矩阵向量乘法运算)得到的运算电流；阵列中每两行为一组，其中一行表示负数，另一行表示正数，各组按照正负关系被预先写入乘数向量的各元素；加权求和电路，对位于同一组代表不同位的运算电流进行加权求和运算；减法电路，每组设置一减法电路，用于对代表不同位加权求和后的运算结果进行减法运算；模数转换电路，用于将进行减法运算后的结果转换为二进制数字量。通过本发明的系统，实现了存储计算一体化。
矩阵向量乘法运算减法电路减法运算运算电流向量二进制数字量加权求和电路加权求和运算模数转换电路神经网络运算乘法运算结果转换输入电压运算结果正负关系累加被乘数列单元行单元组设置求和乘数漏极加权写入存储一体化输出

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