[發明專利]神經元存儲器電路

有效

• 申請號: 201680005501.6
• 申請日: 2016-01-05
• 公開（公告）號: CN107111783B
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發明（設計）人: 金相汎;林仲漢
• 申請（專利權）人: 國際商業機器公司
• 主分類號: G06N3/063
• 分類號: G06N3/063
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 酆迅;李崢宇

1.一種神經形態存儲器電路，包括：

可編程電阻性存儲器元件；

傳導軸突泄漏積分和激發(LIF)線，被配置以傳輸軸突LIF脈沖；

傳導樹突LIF線，被配置以隨時間建立樹突LIF電荷；

第一晶體管，電耦合到所述樹突LIF線和所述可編程電阻性存儲器元件，當所述軸突LIF線傳輸所述軸突LIF脈沖時，所述第一晶體管提供通過所述可編程電阻性存儲器元件的用于所述樹突LIF電荷的放電路徑；

傳導軸突尖峰定時依賴可塑性(STDP)線，被配置以傳輸軸突STDP脈沖，所述軸突STDP脈沖長于所述軸突LIF脈沖；

傳導樹突STDP線，被配置以在所述樹突LIF線處的電壓下落低于閾值電壓之后傳輸樹突STDP脈沖；以及

第二晶體管，電耦合到所述軸突STDP線和所述可編程電阻性存儲器元件，當所述軸突STDP線傳輸所述軸突STDP脈沖時，所述第二晶體管提供通過所述可編程電阻性存儲器元件的用于所述樹突STDP脈沖的電路徑。

2.根據權利要求1所述的神經形態存儲器電路，還包括：

泄漏電阻器，耦合到源電壓；以及

積分電容器，耦合到所述泄漏電阻器，所述積分電容器被配置以隨時間建立所述樹突LIF電荷。

3.根據前述權利要求中任一項所述的神經形態存儲器電路，還包括：

軸突LIF脈沖發生器，用于產生所述軸突LIF脈沖，所述軸突LIF脈沖發生器電耦合到所述傳導軸突LIF線；

軸突STDP脈沖發生器，用于產生所述軸突STDP脈沖，所述軸突STDP脈沖發生器電耦合到所述傳導軸突STDP線；以及

樹突STDP脈沖發生器，用于產生所述樹突STDP脈沖，所述樹突STDP脈沖發生器電耦合到所述樹突STDP線。

4.根據權利要求1或2中任一項所述的神經形態存儲器電路，還包括：比較器，電耦合到所述樹突LIF線和所述閾值電壓，所述比較器被配置以比較所述樹突LIF線處的電壓和所述閾值電壓。

5.根據權利要求1或2中任一項所述的神經形態存儲器電路，還包括：第三晶體管，與所述第二晶體管成串聯電路，所述第三晶體管被配置以防止產生通過所述第一晶體管和所述第二晶體管兩者的用于所述樹突LIF電荷的放電路徑。

6.根據權利要求1或2中任一項所述的神經形態存儲器電路，其中所述可編程電阻性存儲器元件包括相變材料。

7.根據權利要求6所述的神經形態存儲器電路，其中所述相變材料具有電阻并且可被編程到具有置位電阻的置位狀態和具有復位電阻的復位狀態，所述復位電阻比所置位電阻大至少10倍，所述相變材料包括具有所述置位電阻和所述復位電阻之間的初始電阻的初始狀態，所述初始狀態處于比所述置位狀態和所述復位狀態低的電位能量，使得被編程到所述置位狀態或者所述復位狀態的所述相變材料的所述電阻隨時間朝向所述初始電阻漂移。

8.根據權利要求7所述的神經形態存儲器電路，其中所述相變材料包括Ge_xSb_yTe_z，其中Ge原子濃度x在從30％至70％的范圍內，Sb原子濃度y在從10％至30％的范圍內，以及Te原子濃度z在從20％至50％的范圍內。