一种可用于训练的忆阻器阵列系统

    公开(公告)号:CN114596907A

    公开(公告)日:2022-06-07

    申请号:CN202210183075.2

    申请日:2022-02-28

    申请人: 复旦大学

    IPC分类号: G11C16/26 G11C7/10

    摘要: 本发明属于存储器技术领域,具体为一种可用于训练的忆阻器阵列系统。本发明系统包括:WL与BL寄存器,输入驱动,用于存储数据信息的忆阻器阵列,将忆阻器阵列输出的模拟信号转换为数字信号模数转换器,用于对ADC输出的数字信号进行处理的移位加法器。忆阻器双向读取方法,包括:(1)正向读取,固定SL为高压,通过BL所加电压来选中存储单元,对应于正向传播计算过程;(2)反向读取,改变存储单元两端所加电压,固定BL为高压,通过SL所加电压来选中存储单元。本发明在完全不改变和增加阵列单元结构的前提下,完全不降低阻变存储单元的双向读取速度和裕度,极大地降低忆阻器读操作耗时,实现双向读操作。

    无需MOS管的自旋轨道矩磁性随机存储器

    公开(公告)号:CN112420096A

    公开(公告)日:2021-02-26

    申请号:CN202011312327.4

    申请日:2020-11-20

    申请人: 复旦大学

    IPC分类号: G11C11/16

    摘要: 本发明属于存储器技术领域,具体为一种无需MOS管的自旋轨道矩磁性随机存储器。本发明存储器存储单元包括:一个重金属导电层、一个磁阻元件、一组双向二极管和一个二极管;磁阻元件为三层结构,分别是磁化方向固定的磁性材料层、非磁性材料层、磁化方向可变的磁性材料层;双向二极管由一组二极管并联反接组成,用于抑制写入通路上的双向潜行电流;二极管用于抑制读取通路上的潜行电流。本发明的自旋轨道矩磁性随机存储器省去了传统方案中控制读写操作的两个MOS管,有效减小自旋轨道矩磁性随机存储器的面积代价,简化其控制逻辑。另外,由于存储单元电路仅由磁性隧道结与二极管组成,它还适合于3D集成,符合后摩尔定律时代的技术发展趋势。

    基于重金属层磁性隧道结对的自旋轨道矩磁性随机存储器

    公开(公告)号:CN112420095A

    公开(公告)日:2021-02-26

    申请号:CN202011312320.2

    申请日:2020-11-20

    申请人: 复旦大学

    IPC分类号: G11C11/16

    摘要: 本发明属于存储器技术领域,具体为一种基于重金属层磁性隧道结对的自旋轨道矩磁性随机存储器。本发明的随机存储器,其存储单元包括:一个重金属导电层、两个磁阻元件和三个开关元件;所述的两个磁阻元件第一层是磁化方向固定的磁性材料层,第二层是非磁性材料层,第三层是磁化方向可变的磁性材料层,这两个磁阻元件均邻接到同一重金属导电层上,组成差分结构。本发明的自旋轨道矩磁性随机存储器,利用一组共用重金属层的互补磁性隧道结构建自旋轨道矩磁性随机存储器的存储单元,差分结构提高其读取裕度,重金属层的共用使面积代价减小,也使写入控制逻辑更为简单。

    一种基于脉冲神经网络的视觉通道编码方法

    公开(公告)号:CN114638286A

    公开(公告)日:2022-06-17

    申请号:CN202210183074.8

    申请日:2022-02-28

    申请人: 复旦大学

    摘要: 本发明属于类脑技术领域,具体为一种基于脉冲神经网络的视觉通道编码方法。本发明方法包括:采用线性延时时域编码,将数据点强度值近似线性地映射到仿真时间窗口内,其中,信息以脉冲发放时刻为载体,在脉冲神经网络中传递。以处理图像分类任务为例,图像像素点强度值越高,脉冲发放时刻越早,且每个输入像素点在一个仿真时间窗口内产生且仅产生一个脉冲。本发明可提高特征值高的数据的区分度,提高编码准确率;在不损失有效信息的条件下降低时间窗口长度,减小系统延时,可低功耗运行;脉冲发放时间与信息强度呈负相关关系,符合生物体神经冲动发放规律,具备生物学可解释性。

    一种基于纠错码的高速忆阻器编程系统和方法

    公开(公告)号:CN114596902A

    公开(公告)日:2022-06-07

    申请号:CN202210183081.8

    申请日:2022-02-28

    申请人: 复旦大学

    IPC分类号: G11C16/10 G11C29/42

    摘要: 本发明属于存储器技术领域,具体为一种基于纠错码的高速忆阻器编程系统和方法。本发明系统包括:用于对输入数据进行ECC编码的编码电路,用于将片上或者外部数据以及编码电路得到的校验位写入存储器的写电路,用于存储数据信息以及ECC编码得到的校验位信息的忆阻器阵列,用于将忆阻器阵列中数据读出的读电路,用于对读电路读出数据进行ECC译码操作的译码电路;本发明采用纠错码,以较小的写操作时间为基准进行写入操作,允许在写操作时在容错范围内出现少量写失误,随后通过编码电路和译码电路得到校验位,以此检测忆阻器阵列中的存储单元值并进行纠正。本发明能极大提高忆阻器写操作速度,降低能耗,并提高存储数据可靠性。

    一种动态调控的忆阻器编程方法和系统

    公开(公告)号:CN114596903A

    公开(公告)日:2022-06-07

    申请号:CN202210183553.X

    申请日:2022-02-28

    申请人: 复旦大学

    IPC分类号: G11C16/10

    摘要: 本发明公开了一种动态调控的忆阻器编程方法和系统;该方法包括:根据不同应用场景,对忆阻器所存储的数据进行分析和分类,根据数据热度将数据分为热数据、温数据、冷数据,对于冷数据,由进行编程操作时限流需要高电流,对于热数据,限流用较低电流值;为提高存储系统可靠度,设置基准时间,对于存放热数据的忆阻器,如果在基准时间内其数据没有被访问,则将进行重新写入操作。本发明能够保证存储系统的可靠度,同时本发明能极大减少热数据比例高的存储任务的功耗,从而实现低功耗忆阻器编程方法,避免写功耗受制于大量冷数据。

    单字线的自旋轨道矩磁性随机存储器

    公开(公告)号:CN112420097A

    公开(公告)日:2021-02-26

    申请号:CN202011312361.1

    申请日:2020-11-20

    申请人: 复旦大学

    IPC分类号: G11C11/16

    摘要: 本发明属于存储器技术领域,具体为一种单字线的自旋轨道矩磁性随机存储器。本发明存储器的存储单元包括:一个重金属导电层、一个磁阻元件和两个开关元件;磁阻元件有三层,分别是磁化方向固定的磁性材料层、非磁性材料层、磁化方向可变的磁性材料层;第一开关元件用于控制存储单元写入通路的导通或关闭,第二开关元件用于控制存储单元读取通路的导通或关闭;当第一开关元件是NMOS管时,第二开关元件是PMOS管;当第一开关元件是PMOS管时,第二开关元件是NMOS管。本发明的自旋轨道矩磁性随机存储器,利用NMOS管和PMOS管分别控制写入和读取操作,从而将传统方案中的写字线与读字线合并,实现减小面积代价、简化控制逻辑的效果。