[发明专利]阈值电压调整装置和阈值电压调整方法

说明书

本发明实施例公开了一种阈值电压调整装置和阈值电压调整方法，涉及存储器技术领域。阈值电压调整装置，包括：测试单元，用于根据地址信息提供读操作控制信号给存算一体电路，以读取待调整阈值电压的多个存储单元的输出电流值，并且计算得到输出电流值与目标电流值之间的最小差值；查表单元，用于根据最小差值，通过算法查找操作电压值‑时间值表格以获得最佳的写操作电压值和写操作时间值；控制单元，用于根据地址信息、写操作电压值和写操作时间值提供写操作控制信号；存算一体电路，用于根据写操作控制信号，对待调整阈值电压的多个存储单元执行写操作，以实现该多个存储单元的阈值电压调整。减小了存储一体电路中存储单元的阈值电压偏差。

技术领域

本发明涉及存储器技术领域，具体涉及一种阈值电压调整装置和阈值电压调整方法。

背景技术

在传统冯诺依曼计算体系结构中，存储器与处理器是分离的，两者之间通过数据总线进行连接，数据处理需要在存储器与处理器之间来回传输。但是，随着大数据应用的兴起，海量数据的传输与处理使得传统冯诺依曼计算体系结构面临带宽与功耗的双重挑战，分别称为存储墙与功耗墙问题。为了解决这两个难题，近年来，受到人脑中突触能同时进行记忆和计算的启发，计算机架构中的存算一体(Processing-In-Memory,PIM)技术开始得到人们的广泛研究。

存算一体电路是将神经网络算法的权重事先存储到电路的存储单元中，然后利用存储单元特性及单元阵列结构进行矩阵乘加运算。通常神经网络算法的权重是多bit数据，所以要求存储单元可以存储多bit数值。相关技术中，通过在由非易失性存储器组成的存储单元阵列中直接进行数据运算来实现数据的存储和运算一体化。然而，在实际工作中存储单元的阈值电压往往存在偏差，这降低了存算一体电路的数据运算精度。

发明内容

为了克服相关技术中存在的存储单元的阈值电压存在偏差致使存算一体电路的运算精度低的问题，本发明实施例提供了一种阈值电压调整装置和阈值电压调整方法。

根据本发明的一方面，提供一种基于存算一体电路的阈值电压调整装置，所述阈值电压调整装置包括存算一体电路，所述存算一体电路包括由多个存储单元组成的存储阵列，所述阈值电压调整装置还包括：

测试单元，用于根据地址信息提供读操作控制信号给所述存算一体电路，以读取待调整阈值电压的多个存储单元的输出电流值，并且计算得到所述输出电流值与根据目标阈值电压确定的目标电流值之间的最小差值；

查表单元，用于根据所述最小差值，通过算法查找操作电压值-时间值表格以获得最佳的写操作电压值和写操作时间值；

控制单元，用于根据所述地址信息、所述写操作电压值和所述写操作时间值提供写操作控制信号；

所述存算一体电路，用于根据所述写操作控制信号，对所述待调整阈值电压的多个存储单元执行写操作，以实现所述待调整阈值电压的多个存储单元的阈值电压调整。

可选地，所述控制单元，还用于根据所述地址信息提供擦除操作控制信号；

所述存算一体电路，还用于根据所述擦除操作控制信号，对所述待调整阈值电压的多个存储单元执行擦除操作。

可选地，所述存算一体电路还包括：

字线高压选择单元，用于根据所述读操作控制信号或者所述写操作控制信号或者所述擦除操作控制信号选择待调整阈值电压的多行存储单元，并且分别为所述多行存储单元提供字线操作电压，其中所述字线操作电压包括：第一字线操作电压、存储管操作电压和第二字线操作电压；

位线高压选择单元，用于根据所述读操作控制信号或者所述写操作控制信号或者所述擦除操作控制信号选择待调整阈值电压的多列存储单元，并且分别为所述多列存储单元提供位线操作电压；