基于参考电路动态匹配的高可靠性存内计算电路、芯片

    公开(公告)号:CN118248193A

    公开(公告)日:2024-06-25

    申请号:CN202410659565.4

    申请日:2024-05-27

    Applicant: 安徽大学

    Abstract: 本发明属于集成电路领域,具体涉及一种基于参考电路动态匹配的高可靠性存内计算电路、芯片。该电路包括基于SRAM单元构成的存算阵列以及各种外围电路。存算阵列中的各个SRAM单元采用具有双字线的SRAM单元;按奇数行和偶数行将存算阵列中的SRAM单元分为两类,一类全作为计算单元,另一类全作为量化单元。存算阵列中每列的两条位线连接在一个SA上。按列运算过程中,各计算单元的计算电压输出到一侧位线,量化阶段选择与计算行临界的量化行,参考电压输出到另一侧位线。该方案可以克服位线寄生因素的影响,进而提高电路的可靠性。此外,本发明还特别选择7T‑SRAM单元构成存算阵列,以克服电路读破坏的问题。

    一种能区分阻态交叉的10T4R单元电路

    公开(公告)号:CN113658627B

    公开(公告)日:2024-03-29

    申请号:CN202110845112.7

    申请日:2021-07-26

    Abstract: 本发明公开了一种能区分阻态交叉的10T4R单元电路,包括10个NMOS晶体管;以及4个阻变随机存储器RRAM,分别为RRAM1、RRAM2、RRAM3、RRAM4,RRAM1和RRAM4的摆放方向相同,顶部电极朝左;RRAM2和RRAM3的摆放方向相同,顶部电极朝右;且所述电路采用反向编码方式,具体来说:顶部电极朝左的高阻态代表“0”,低阻态代表“1”;顶部电极朝右的高阻态代表“1”,低阻态代表“0”;通过所采用的反向编码方式和4个RRAM的串并联切换,消除阻态交叉对电路产生的影响,实现“与”、“或”和“异或”的布尔逻辑运算和三态寻址操作,并有效提高计算准确性。

    一种基于RRAM阵列构成的二进制神经网络中并行乘累加运算的电路

    公开(公告)号:CN114254743B

    公开(公告)日:2024-03-15

    申请号:CN202111395976.X

    申请日:2021-11-23

    Abstract: 本发明公开了一种基于RRAM阵列构成的二进制神经网络中并行乘累加运算的电路,基于1T1R单元构成的存储阵列是采用伪交叉结构的64x64的RRAM阵列,每个1T1R单元由一个NMOSFET和一个阻变随机存取存储器构成;存储阵列每一行的字线WL均连接并行输入电路,实现最大8X8权重矩阵中的64个数据与存储阵列中存储的64个数据完成二进制神经网络BNN卷积运算;存储阵列每一列的位线BL均连接级联型电流镜电路的电流输入端,且级联型电流镜电路的输出端连接到输出电容的上极板上。该电路避免了传统SRAM中存储单元在多行读取时不同节点间的串扰和存储数据易破坏问题,提高了系统的可靠性,降低了单元之间的泄露功耗。

    一种读写分离的14T抗辐照SRAM存储单元电路结构

    公开(公告)号:CN112259143B

    公开(公告)日:2023-02-03

    申请号:CN202011200576.4

    申请日:2020-10-30

    Applicant: 安徽大学

    Abstract: 本发明公开了一种读写分离的14T抗辐照SRAM存储单元电路结构,包括十个NMOS晶体管和四个PMOS晶体管,依次记为N1~N10,和P1~P4,PMOS晶体管P1和P2作为上拉管,外围存储节点由S1和S0控制,PMOS晶体管P3和P4交叉耦合;NMOS晶体管N3与N4作为下拉管,外围节点由NMOS晶体管N5和N6交叉耦合;NMOS晶体管N1与N2作为上拉管,外围存储节点S0和S1通过控制NMOS晶体管N3与N4对内部节点Q与QB进行加固,外围节点全部由NMOS晶体管包围,这种结构称为极性加固结构。该电路结构能有效优化单元稳定性,改善单元的读写能力,并提高存储单元的抗单粒子和多粒子翻转的能力。

    SRAM存储器的位线泄漏电流补偿电路、模块及存储器

    公开(公告)号:CN115050406B

    公开(公告)日:2022-10-25

    申请号:CN202210983745.9

    申请日:2022-08-17

    Applicant: 安徽大学

    Abstract: 本发明属于集成电路技术领域,具体涉及一种SRAM存储器的位线泄漏电流补偿电路,集成位线泄漏电流补偿电路的功能模块,采用该功能模块的数据存储电路及其存储器。位线泄漏电流补偿电路用于连接在SRAM存储器中的存储阵列和灵敏放大器SA之间;存储阵列与两组位线对连接,两组位线对包括主位线对BL、BLB和辅助位线对BL1、BLB1。位线泄漏电流补偿电路包括四组PMOS管对:P0和P1、P2和P3、P4和P5、P6和P7,以及四个电容:C0、C1、C2、C3。本发明提供的存储器中包括存储阵列、位线对、位线泄漏电流补偿电路和灵敏放大器。其中存储阵列由8T SRAM存储单元构成。解决了现有SRAM存储器存在的因位线漏电流导致的数据读取错误,以及读操作延迟较高,数据读取速率不足的问题。

    一种抗辐照锁存器单元电路

    公开(公告)号:CN112787655B

    公开(公告)日:2022-10-21

    申请号:CN202011624739.1

    申请日:2020-12-31

    Applicant: 安徽大学

    Abstract: 本发明公开了一种抗辐照锁存器单元电路,包括十九个NMOS晶体管、十三个PMOS晶体管、三个反相器和一个钟控反相器。PMOS晶体管P1、P6、P7、P8对X5、X6包围加固,NMOS晶体管N1~N4、N6~N9对X1~X4包围加固;PMOS晶体管P2~P5作为上拉管,NMOS晶体管N5、N10作为下拉管,反相器I3与钟控反相器CI构成弱上拉;四个锁存器节点X1、X2、X3、X4通过四个NMOS晶体管N16~N19连接到输入D和DN,四个NMOS晶体管N16~N19的开启由时钟信号CLK控制。上述电路可以提高锁存器单元的速度、提高锁存器单元抗单粒子翻转的能力,解决由电荷共享引起的双节点翻转问题。

    基于CCSA与Sigmoid激活函数复用的电路结构

    公开(公告)号:CN111969993B

    公开(公告)日:2022-10-18

    申请号:CN202010758947.4

    申请日:2020-07-31

    Applicant: 安徽大学

    Abstract: 本发明公开了一种CCSA与Sigmoid激活函数复用电路结构,在CCSA电路结构的基础上增加了三个PMOS晶体管,晶体管N1的栅极固定接电源地(VSS),N0和N2的栅极分别接控制信号(SW1、SW2),通过控制信号将复用电路在CCSA电路与Sigmoid激活函数电路之间进行切换,即:当SW1高电平,SW2为低电平时,复用电路为CCSA电路;当SW1低电平,SW2为高电平时,复用电路为Sigmoid激活函数电路。该电路结构简单,运算速度快,并且极大的降低了芯片的面积。

    一种基于阻变式存储器实现高速逻辑运算的4T3R电路结构

    公开(公告)号:CN114496032A

    公开(公告)日:2022-05-13

    申请号:CN202210042707.3

    申请日:2022-01-14

    Applicant: 安徽大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于阻变式存储器实现高速逻辑运算的4T3R电路结构,包括RRAM1的底部电极与NMOS晶体管M1的漏极、NMOS晶体管M2的漏极电连接;M1的栅极与WLA电连接;M2的栅极与WLC电连接;NMOS晶体管M2的源极和NMOS晶体管M3的源极均与RRAM2的顶部电极电连接;NMOS晶体管M3的栅极与WLB电连接;RRAM3的底部电极与NMOS晶体管M4的漏极电连接;M4的栅极与WLS电连接;NMOS晶体管M1的源极、RRAM2的底部电极、NMOS晶体管M4的源极均与SL和电阻R1电连接,而电阻R1的另一端接地。本发明采用RRAM实现了在内存内计算中基本的逻辑运算,提高了电路的逻辑运算效率。

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