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公开(公告)号：CN114758695B
公开(公告)日：2024-05-17
申请号：CN202210356463.6
申请日：2022-04-06
Applicant: 北京大学
IPC: G11C11/22
Abstract: 本发明提出了一种基于铁电隧穿场效应晶体管FeTFET实现多值内容可寻址存储器MCAM的方法，在单个FeTFET上实现了MCAM的完整功能。本发明利用隧穿场效应晶体管FeTFET的隧穿电流特性，将铁电材料叠加到栅介质层上，得到同时受栅极电压和铁电极化强度控制的双极性的沟道电导，利用铁电多级极化状态实现多值存储，结合TFET的双极特性，在不需要额外增加晶体管或者其他外围电路的条件下便可以实现MCAM。相较于目前报道的基于各种新兴的非易失性存储器的MCAM，本发明具有显著降低的单元面积以及更加简洁的编程与搜索操作过程，相应地带来更高的能效。本发明将MCAM的硬件代价降低到理论最低，具有十分广阔的应用空间。
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公开(公告)号：CN117373511A
公开(公告)日：2024-01-09
申请号：CN202311387404.6
申请日：2023-10-25
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明公开一种实现静态和动态多值内容可寻址存储器的方法，属于新型存储与计算技术领域。本发明基于双栅调控的互补铁电场效应晶体管在无需额外硬件开销的前提下原位扩展为多值静态CAM模式和多值动态CAM模式，使得CAM的密度得到提升，并且可以实现更加细粒度的距离度量，提高计算任务准确率；且本发明在两种模式下均只需要一次写操作以及一个搜索信号，相较于传统基于双分支互补支路的CAM单元，需要两次写操作以及两个不同的写信号，降低了写功耗以及搜索功耗。
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公开(公告)号：CN114743578A
公开(公告)日：2022-07-12
申请号：CN202210355720.4
申请日：2022-04-06
Applicant: 北京大学
IPC: G11C11/22
Abstract: 本发明提出了一种基于铁电隧穿场效应晶体管FeTFET实现三态内容可寻址存储器TCAM的方法，在单个FeTFET上实现了TCAM的完整功能。本发明利用隧穿场效应晶体管TFET独特的双极带带隧穿电流特性，将铁电材料叠加到栅介质层上，得到同时受栅极电压和铁电极化强度控制的双极性的沟道电导，突破了传统CAM的两路互补路径的电路拓扑结构。相较于基于传统静态随机存取存储器的TCAM以及目前报道的基于各种新兴的非易失性存储器的TCAM，本发明具有显著降低的单元面积以及更加简洁的编程与搜索操作过程，相应地带来更高的能效。本发明将TCAM的硬件代价降低到理论最低，具有十分广阔的应用空间。
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公开(公告)号：CN118298871A
公开(公告)日：2024-07-05
申请号：CN202410429339.7
申请日：2024-04-10
Applicant: 北京大学
IPC: G11C11/412 , G11C11/417 , G11C11/22 , G11C5/14
Abstract: 本发明公开一种基于铁电场效应晶体管的非易失性静态随机存取存储器，属于新型存储与计算技术领域。nvSRAM阵列中的nvSRAM单元由两个交叉耦合反相器和两个n型MOSFET传输管组成，其中反相器由互补的MOSFET和FeFET(即p型MOSFET和n型FeFET，n型MOSFET和p型FeFET)或互补的FeFET组成。本发明可以实现原位数据备份和自发数据恢复，仅需要6个晶体管，将nvSRAM的硬件开销降低到理论最低，提升了nvSRAM的面积效率，且提高了nvSRAM工作的稳定性和可靠性。
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公开(公告)号：CN114093397B
公开(公告)日：2024-05-24
申请号：CN202111387996.2
申请日：2021-11-22
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明提出了一种抑制铁电晶体管FeFET涨落的写操作方法，属于神经网络加速器领域。该方法利用FeFET源端电压负反馈机制，与写操作通路的NMOS(N1)和读操作通路的NMOS(N2)连接；FeFET的栅端作为编程(或擦除)端口，漏端连接于电源电压VDD，源端与N1和N2的漏端相连；N1和N2的源端连接于GND；读操作时，N1关断N2导通，提取FeFET沟道电导；写操作时，N1的栅电压固定，N2关断，则FeFET和N1构成源跟随负反馈写操作通路，FeFET的VGS随着极化翻转而自适应动态改变，抑制FeFET写操作涨落。本发明降低硬件开销和能耗，有利于高精度低功耗神经网络加速器芯片实现。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114743578B
公开(公告)日：2024-05-17
申请号：CN202210355720.4
申请日：2022-04-06
Applicant: 北京大学
IPC: G11C11/22
Abstract: 本发明提出了一种基于铁电隧穿场效应晶体管FeTFET实现三态内容可寻址存储器TCAM的方法，在单个FeTFET上实现了TCAM的完整功能。本发明利用隧穿场效应晶体管TFET独特的双极带带隧穿电流特性，将铁电材料叠加到栅介质层上，得到同时受栅极电压和铁电极化强度控制的双极性的沟道电导，突破了传统CAM的两路互补路径的电路拓扑结构。相较于基于传统静态随机存取存储器的TCAM以及目前报道的基于各种新兴的非易失性存储器的TCAM，本发明具有显著降低的单元面积以及更加简洁的编程与搜索操作过程，相应地带来更高的能效。本发明将TCAM的硬件代价降低到理论最低，具有十分广阔的应用空间。
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公开(公告)号：CN116612792A
公开(公告)日：2023-08-18
申请号：CN202310574757.0
申请日：2023-05-22
Applicant: 北京大学
IPC: G11C11/22
Abstract: 本发明提供了一种时间域内容可寻址存储器及其应用，属于新型存储与计算技术领域。本发明结合具有双极特性的铁电场效应晶体管以及反相器的延时特性，仅需要3个晶体管即可在时间域上实现CAM单元的线性不可分的比较操作，且通过级联时间域CAM单元形成时间域CAM链，每一行的搜索结果通过反相器链累计延时得到，其与不匹配单元数成正比，因此利用本发明可以实现高能效、完全线性的距离度量，且在时间域上的动态范围不受限制。
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公开(公告)号：CN118380025A
公开(公告)日：2024-07-23
申请号：CN202410510594.4
申请日：2024-04-26
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明公开一种可配置连接的尹辛机求解器，属于新型存储与计算技术领域。该尹辛机求解器包括FeFET/忆阻器阵列和存储电容，阵列中两个并联连接的nFeFET，或并联连接的一nFeFET和一pFeFET，或两个并联连接的忆阻器组成一个相互作用系数J，利用FeFET铁电极化/忆阻器高低阻态实现J的存储，存储电容用于存储并更新自旋σ的值，FeFET/忆阻器结合σ的输入实现有符号乘法，利用FeFET/忆阻器阵列实现哈密顿能力Hσ的乘累加计算。本发明可以实现可配置连接与原位多值扩展，提高存储密度和计算精度，且不需要额外的硬件开销。
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公开(公告)号：CN116501261A
公开(公告)日：2023-07-28
申请号：CN202310574759.X
申请日：2023-05-22
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明提供了一种内容可寻址存储器的组合编码方法，属于新型存储与计算技术领域。本发明基于非易失性存储器实现可配置多特征内容可寻址存储器的组合编码方法，其核心在于以多个非易失性存储器件为一组进行组合编码，相较于传统以两个非易失性存储器件存储互补信息表示1位entry信息的实现方式，提高了编码效率，即以同样数量的存储器件个数编码更多的entry状态。本发明不仅可以提高基于非易失性存储器的CAM的编码效率，并且可以根据实际需求配置CAM的特征数，使其可以更加灵活的用于不同的搜索系统，相应地可以带来更高的搜索速度和能效。
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公开(公告)号：CN115472194A
公开(公告)日：2022-12-13
申请号：CN202211155145.X
申请日：2022-09-22
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明提出了一种基于具有双极特性场效应晶体管实现内容可寻址存储器的方法，属于新型存储与计算技术领域。本发明通过在具有双极特性且源漏对称的场效应晶体管的栅极介质层和控制栅之间插入存储层，进行阈值电压的调制用于信息存储，并利用其非单调的转移特性用于输入搜索，在单个具有双极特性可调阈值的场效应晶体管上实现CAM单元所需的线性不可分的比较操作。相较于基于传统MOSFET的CAM设计，本发明具有显著降低的单元面积以及更加简洁的编程与搜索操作过程，相应地带来更高的能效，具有十分广阔的应用空间。
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