[发明专利]一种基于电流镜和存储单元的存内运算方法、卷积运算方法、装置及其应用

权利要求书

1.一种基于电流镜和存储单元的存内运算方法，其特征在于，所述方法包括：

基于CMOS晶体管配置若干电流镜单元，将电流镜单元匹配存储阵列进行行列设置形成电流镜阵列，并配置位于同一行上的电流镜单元共用同一输入侧；

将各电流镜单元输出侧MOS管的一端分别接入存储阵列中对应的存储单元漏端，另一端作为输出端分别接入按列设置的公共输出线；

根据目标运算功能，执行目标运算算法，包括：

配置各电流镜单元的输入输出比例；

匹配设置存储单元阈值使其用于控制电流镜单元是否输出电流数据；

读取待运算数据转换为电流信号分别接入位于各行电流镜单元输入侧的输入端；

采集公共输出线上的电流信号，处理转换形成目标种类信号进行输出。

2.根据权利要求1所述的一种基于电流镜和存储单元的存内运算方法，其特征在于，所述读取待运算数据转换为电流信号具体包括：

将待运算数据值大小与电流大小正相关；

配置电流输出型DAC或开关控制型DAC进行多级受控电流输入；

所述开关控制型DAC的配置方法具体为：预设多级固定电流，采用开关控制多级固定电流的接入并根据待运算数据信号选择开关打开或闭合，实现多级受控电流输入。

3.根据权利要求2所述的一种基于电流镜和存储单元的存内运算方法，其特征在于，所述电流镜单元为比例可配置电流镜，所述比例可配置电流镜输入侧和输出侧分别包括若干不同参数且相互并联的CMOS晶体管，所述输入侧CMOS晶体管漏端均通过受控开关接入电流镜单元的输入端，所述输入侧CMOS晶体管漏端均通过受控开关接入电流镜单元的输出端，所述参数包括CMOS晶体管宽长比。

4.根据权利要求1所述的一种基于电流镜和存储单元的存内运算方法，其特征在于，所述目标运算功能为多比特乘法运算，所述执行目标运算算法具体包括：

将多比特数据的位数权重与位于同一行的多个电流镜单元比例进行映射，配置相应电流镜单元的输入输出比例；

根据各存储单元的初始参数，获取存储单元的阈值电压随编程操作的变化曲线；

按照多比特数据的各位数值编程相应存储单元的阈值电压；

读取待运算数据转换为电流信号接入该行电流镜单元输入侧的输入端；

采集并合并各公共输出线上的电流信号作为待运算数据与多比特数据的乘积结果进行输出。

5.根据权利要求1所述的一种基于电流镜和存储单元的存内运算方法，其特征在于，所述目标运算功能为多比特乘加运算，所述执行目标运算算法具体包括：

基于n个多比特数据与n行电流镜阵列对应关系，将各个多比特数据的位数权重与位于同一行的多个电流镜单元比例进行映射，配置相应电流镜单元的输入输出比例；

根据各存储单元的初始参数，获取存储单元的阈值电压随编程操作的变化曲线；

按照多比特数据的各位数值编程相应存储单元的阈值电压；

读取n个待运算数据分别转换为电流信号，按照单列矩阵输入接入n行电流镜阵列的输入端；

采集并合并各公共输出线上的电流信号作为n个待运算数据与n个多比特数据的乘积累加结果进行输出。

6.根据权利要求1所述的一种基于电流镜和存储单元的存内运算方法，其特征在于，所述目标运算功能为多比特乘加运算，所述执行目标运算算法具体包括：

基于n个多比特数据与n行电流镜阵列对应关系，将所有电流镜单元设置为同一输入输出比例；

根据各存储单元的初始参数，获取存储单元的阈值电压随编程操作的变化曲线；

按照多比特数据的各位数值编程相应存储单元的阈值电压；

读取n个待运算数据分别转换为电流信号，按照单列矩阵输入接入n行电流镜阵列的输入端；

按照位数权值对采集的各公共输出线上的电流信号执行加权求和，作为n个待运算数据与n个多比特数据的乘积累加结果进行输出。