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[发明专利]一种用于磁性随机存储器的存内全加器电路-CN202310229360.8在审
发明人：朱权海;苏炯哲;孟婧;王子阳;顾钫天;边中鉴;蔡浩 -专利权人：东南大学
申请日： 2023-03-10 - 公布日： 2023-08-29 - 主分类号： G11C11/15 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于磁性随机存储器的存内全加器电路，具有双工作模式：读出放大模式和存内计算CIM模式。对于数据读取，可以在低电压和低隧道磁阻率下获得高良率。对于存内逻辑运算，存储阵列同一列中任意两个存储单元的半加结果都可以通过一步运算得到，再结合外围电路，该方案可以形成一个全加器。通过重新设计存储器阵列的外围电路，可以构建一个多位全加器，相比纯逻辑电路，所提出的32位全加器可以降低25％的能耗。现阶段，基于非易失性存储器的存内计算是降低能耗和延迟的主要方案之一。
一种用于磁性随机存储器全加器电路

[发明专利]一种用于磁性随机存储器的动态时序调节灵敏放大电路-CN202211375042.4在审
发明人： 边中鉴;田晓昀;郭亚楠;蔡浩 -专利权人：东南大学
申请日： 2022-11-04 - 公布日： 2023-02-03 - 主分类号： G11C7/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于磁性随机存储器的动态时序调节灵敏放大电路，该结构包括接收到预充信号后动态生成控制信号的时序产生电路、用于灵敏放大数据单元与参考单元间电压差的预充放大电路、检测到压差变化稳定后保存数据并输出的锁存电路。时序产生电路包括四个晶体管和三个反相器，两个异或门，一个与非门，与预充信号和预充放大电路的输出信号一起工作生成动态的时序控制信号。由于时序信号根据输出动态调整，可以克服随机磁存储器(MRAM)因工艺原因造成的个体化差异，有效缩短数据读取时间，提升宽温度下读取准确率，降低读取单元面积。此外，本结构在位线上加入的放电管设计也可以避免在连续读写中位线上积累高电压对读出造成干扰。
一种用于磁性随机存储器动态时序调节灵敏放大电路

[发明专利]一种非对称写入的双电压磁性随机存储器结构-CN202210990721.6在审
发明人：蔡浩;郭亚楠;边中鉴;付嘉伟 -专利权人：东南大学
申请日： 2022-08-18 - 公布日： 2022-11-11 - 主分类号： G11C11/16 文献下载
摘要：发明公开了一种非对称写入的双电压磁性随机存储器(MRAM)结构，包括磁性随机存储阵列、写驱动电路、读出电路、写位线选择电路、读位线选择电路、字线驱动电路以及控制电路。该发明采用两种电压域的晶体管进行设计，以保障存储器能够在双电源电压下正常工作。写操作时，控制部分工作在低电压域，写电路部分工作在高电压域，能够缩短写延时、提高写良率；读操作时，读出电路和控制部分都工作在低电压域，能够降低读功耗，减少读破坏。同时，针对MRAM存储单元结构的非对称性，该发明提出了一种非对称写入的方式，有效减少了写入过程中的功耗浪费。相比传统的MRAM存储器，本发明在兼顾面积和能效的情况下，有效提高写良率和减少写延时。
一种对称写入电压磁性随机存储器结构

[发明专利]一种基于磁性随机存储器的存内二值化神经网络计算电路-CN202110979734.9在审
发明人： 边中鉴;宋星慧;洪小锋;蔡浩 -专利权人：东南大学
申请日： 2021-08-25 - 公布日： 2021-11-23 - 主分类号： G06N3/063 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于磁性随机存储器的存内二值化神经网络计算电路，包括权重存储位元阵列、行地址译码器、字线WL驱动电路、列地址译码器、位线BL/源线SL驱动电路、灵敏放大器组、累加器组、寄存器组和计算阵列输入编码器。权重存储位元包括四个晶体管和两个自旋磁隧道结，与电流型灵敏放大器一起工作完成存内同或运算，多组按位对齐的存储位元同时工作可以一步完成存内二值化神经网络卷积操作，电流型灵敏放大器CSA输出端接累加器，串行逐行工作可以完成二值神经网络全连接运算。由于MRAM自身具有非易失、极低待机功耗的特性，存内计算可克服“内存墙”数据传输延迟高，功耗大的困难，有效提升二值化神经网络的计算速度和能效。
一种基于磁性随机存储器存内二值化神经网络计算电路