[发明专利]一种基于相变存储器的资格迹计算器

权利要求书

1.一种基于相变存储器的资格迹计算器，包括可编程的相变存储器阵列和结果转换器两部分，其中，所述可编程的相变存储器阵列包括用于发生编程脉冲和读取器件电导的外围电路以及共地方式连接的相变存储器阵列单元；每个相变存储器阵列单元由一个相变存储器和一个晶体管组成，相变存储器的一端连接晶体管，另一端接地，由晶体管控制相变存储器与外围电路的通断；每个相变存储器以电导的形式存储一个对应的资格迹数据并自发进行衰减运算；所述结果转换器包括比较器和线性运算器，将从相变存储器阵列中读取出来的电导数据转化为资格迹数据。

2.如权利要求1所述的资格迹计算器，其特征在于，所述结果转换器包括两个模拟比较器和一个线性运算器，从相变存储器阵列中读取的电导数据G首先被送入第一个模拟比较器与电导上限G_U作比较，如果GG_U，那么对应的资格迹直接确定为E＝1；如果GG_U，那么将G送入第二个模拟比较器与电导下限G_D继续比较；如果GG_D，那么对应的资格迹直接确定为E＝0；如果GG_D，将G送入线性运算器中进行转换：E＝k(G-b)，其中b＝G_D，k＝1/(G_U-G_D)；从而将从相变存储器阵列中读取出来的电导数据转化为范围是[0,1]的资格迹数据。

3.利用权利要求1或2所述资格迹计算器进行强化学习中资格迹计算的方法，包括以下步骤：

1)根据强化学习算法中当前的状态和动作，在相变存储器阵列中选取对应的阵列单元，打开该单元的晶体管，对相变存储器施加编程电流I_program，缓慢提升其电导状态；

2)将相变存储器阵列中的所有电导数据都读取出来送入结果转换器中；

3)从当前的电导数据中选取一个G，将其与电导上限G_U比较，如果GG_U则进入步骤4)，否则进入步骤6)；

4)将电导数据G与电导下限G_D比较，如果GG_D则进入步骤)，否则进入步骤7)；

5)对电导数据G进行线性变换：E＝k(G-b)，其中b＝G_D，k＝1/(G_U-G_D)，输出资格迹E并进入步骤8)；

6)输出资格迹E＝1并进入步骤8)；

7)输出资格迹E＝0并进入步骤8)；

8)判断是否所有电导数据都转化完成，如果是则进入步骤)，否则返回步骤3)；

9)完成资格迹的计算。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤1)中所述编程电流I_program为阶梯型。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，根据不同的强化学习任务需要，通过调节步骤3)～5)中的电导上下限G_D、G_U，实现对最终资格迹衰减速度的调节。