[實用新型]抗工藝偏差的模擬向量-矩陣乘法運算電路

有效

• 申請號: 201920246762.8
• 申請日: 2019-02-26
• 公開（公告）號: CN209388306U
• 公開（公告）日: 2019-09-13
• 發明（設計）人: 王紹迪
• 申請（專利權）人: 北京知存科技有限公司
• 主分類號: G06F17/16
• 分類號: G06F17/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型實施例提供的抗工藝偏差的柵極耦合或源極耦合的模擬向量?矩陣乘法運算電路，包括：用于執行模擬向量?矩陣乘法運算的可編程半導體器件陣列以及具有多個轉換支路的轉換裝置；對于柵極耦合的模擬向量?矩陣乘法運算電路，每個該轉換支路均包括：多個并聯的可編程半導體器件，對于源極耦合的模擬向量?矩陣乘法運算電路，每個所述轉換支路包括：運算放大器以及多個并聯的可編程半導體器件，其中，通過在轉換支路設置多個可編程半導體器件，能夠抑制器件參數偏差的影響，解決矩陣中不同行或者不同列的工作基準不一致的問題，有效提高了模擬向量?矩陣乘法運算精度。

技術領域

本實用新型涉及半導體集成電路領域，尤其涉及一種抗工藝偏差的模擬向量-矩陣乘法運算電路。

背景技術

矩陣乘法運算廣泛應用于圖像處理、推薦系統、數據降維等數據挖掘領域，向量-矩陣乘法是一種常用的算術運算函數。隨著對高性能與低功耗的極致追求，越來越多的系統采用硬件電路直接實現向量-矩陣乘法運算，尤其地，基于可編程半導體器件的模擬向量-矩陣乘法運算電路得到芯片設計者的青睞。

現有的模擬向量-矩陣乘法電路通常需要設置轉換電路用于形成比例鏡像電路，同時將模擬電流信號轉換為模擬電壓信號，進而對模擬電壓信號進行模擬向量-矩陣乘法運算，因此，轉換電路的穩健性非常重要，其直接影響了后續電路的工作點。

但是，由于制造工藝偏差的影響，現有模擬向量-矩陣乘法電路中的轉換電路中的不同器件之間存在參數偏差，比如器件尺寸、門限電壓等，從而導致進行矩陣中不同行或者不同列的工作基準不一致，直接影響模擬向量-矩陣乘法運算精度。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型提供了一種抗工藝偏差的模擬向量-矩陣乘法運算電路，通過在每個轉換支路中均設置多個可編程半導體器件，能夠抑制工藝參數偏差的影響，解決可編程半導體器件陣列中不同行或者不同列的工作基準不一致的問題，有效提高了模擬向量-矩陣乘法運算的精度。

為了實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

第一方面，提供一種抗工藝偏差的柵極耦合模擬向量-矩陣乘法運算電路，包括：用于執行模擬向量-矩陣乘法運算的可編程半導體器件陣列以及具有多個轉換支路的轉換裝置；

該可編程半導體器件陣列中，每一行的所有可編程半導體器件的柵極均連接至同一模擬電壓輸入端，多行可編程半導體器件對應連接多個模擬電壓輸入端；

每個該轉換支路均包括：用于接收模擬電流輸入信號的模擬電流輸入端以及用于輸出模擬電壓輸出信號的模擬電壓輸出端，該模擬電壓輸出端對應連接一個模擬電壓輸入端，

該轉換支路還包括：多個并聯的可編程半導體器件，每個該可編程半導體器件的柵極與漏極相連，并連接至模擬電流輸入端，對應產生模擬電壓輸出信號，輸出至該模擬電壓輸出端；每個該可編程半導體器件的源極接入第一偏置電壓。

進一步地，該可編程半導體器件陣列中，每一列的所有可編程半導體器件的漏極均連接至同一第一端，多列可編程半導體器件對應連接多個第一端，每一列的所有可編程半導體器件的源極均連接至同一第二端，多列可編程半導體器件對應連接多個第二端，每個該可編程半導體器件的閾值電壓均可調節；

其中，該第一端為偏置電壓輸入端，該第二端為模擬電流輸出端，

或者，該第一端為模擬電流輸出端，該第二端為偏置電壓輸入端。

進一步地，抗工藝偏差的柵極耦合模擬向量-矩陣乘法運算電路還包括：

編程電路，連接可編程半導體器件陣列中每一個可編程半導體器件的源極、柵極和/或襯底，用于調控可編程半導體器件的閾值電壓。