[實(shí)用新型]一種存算一體芯片中數(shù)模轉(zhuǎn)換電路與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路復(fù)用裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201920246765.1
• 申請日: 2019-02-26
• 公開（公告）號: CN209390036U
• 公開（公告）日: 2019-09-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王紹迪
• 申請（專利權(quán)）人: 北京知存科技有限公司
• 主分類號: H03M1/00
• 分類號: H03M1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實(shí)用新型提供一種存算一體芯片中數(shù)模轉(zhuǎn)換電路與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路復(fù)用裝置，包括數(shù)模轉(zhuǎn)換電路(DAC)模塊、模擬向量?矩陣乘法運(yùn)算電路(AMAC)模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(ADC)模塊、第一多對一多路復(fù)用器(M1?MUX)模塊、第二多對一多路復(fù)用器模塊、第一一對多多路復(fù)用器(1M?MUX)模塊、第二一對多多路復(fù)用器模塊與開關(guān)晶體管模塊。在AMAC輸入端，每個DAC對應(yīng)多個輸入端口，通過第一M1?MUX模塊與第一1M?MUX模塊以時(shí)間復(fù)用的方式進(jìn)行共享；在AMAC輸出端，每個ADC對應(yīng)多個輸出端口，通過第二M1?MUX模塊與第二1M?MUX模塊以時(shí)間復(fù)用的方式進(jìn)行共享；減小DAC與ADC的數(shù)量，減小芯片面積。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及微電子集成電路領(lǐng)域，尤其涉及一種存算一體芯片中數(shù)模轉(zhuǎn)換電路與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路復(fù)用裝置。

背景技術(shù)

存算一體芯片架構(gòu)目前被認(rèn)為是解決大數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)智能處理的高效硬件平臺之一，而模擬向量-矩陣乘法是存算一體芯片的核心電路，尤其是基于閃存的存算一體芯片。對于典型的模擬向量-矩陣乘法電路，由于其處理的信號是模擬信號，而通常其輸入信號與輸出信號要求是數(shù)字信號，因此，通常需要在輸入端通過數(shù)模轉(zhuǎn)換電路(DAC)把數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號，而在輸出端通過模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(ADC)把處理完之后的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，如圖1所示。

但是，高精度DAC和ADC的面積通常都很大，在典型的存算一體芯片中，要求模擬向量-矩陣乘法電路的每個輸入端都連接一個DAC，而每個輸出端都連接一個ADC，如圖2所示，這種方式極大地造成面積浪費(fèi)與成本開銷。

實(shí)用新型內(nèi)容

有鑒于此，本實(shí)用新型提供一種存算一體芯片中數(shù)模轉(zhuǎn)換電路與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路復(fù)用裝置，通過時(shí)分復(fù)用的方式來共享DAC和ADC，從而有效減少元器件數(shù)量，減小電路面積，降低成本開銷，利于集成化。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

一種存算一體芯片中數(shù)模轉(zhuǎn)換電路與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路復(fù)用裝置，包括第一多對一多路復(fù)用器(M1-MUX)模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路(DAC)模塊、第一一對多多路復(fù)用器(1M-MUX)模塊；其中DAC模塊的輸入端連接第一M1-MUX模塊的輸出端，DAC模塊的輸出端連接第一1M-MUX模塊的輸入端；

所述的第一M1-MUX模塊包括多個第一M1-MUX單元，用于從多個輸入端口中選擇一個信號作為輸出；

所述的第一1M-MUX模塊包括多個第一1M-MUX單元，用于把一個輸入信號輸出到不同的輸出端口；

所述的DAC模塊包括多個DAC單元，用于把數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號；各個DAC單元的輸入端連接相應(yīng)的第一M1-MUX單元輸出端，DAC單元的輸出端連接相應(yīng)的第一1M-MUX單元的輸入端；

所述的每個DAC單元對應(yīng)多個輸入端口，通過相應(yīng)的第一M1-MUX單元與相應(yīng)的第一1M-MUX單元以時(shí)分復(fù)用的方式進(jìn)行共享。

進(jìn)一步地，復(fù)用裝置還包括模擬向量-矩陣乘法運(yùn)算電路(AMAC)模塊與開關(guān)晶體管模塊；其中，第一1M-MUX模塊的輸出端通過開關(guān)晶體管模塊連接AMAC模塊的輸入端；

所述的AMAC模塊由可編程半導(dǎo)體器件組成，每個可編程半導(dǎo)體器件的閾值電壓可以動態(tài)編程；

所述的開關(guān)晶體管模塊包括多個開關(guān)晶體管單元，用于導(dǎo)通或者斷開第一1M-MUX單元與AMAC模塊輸入端的信號連接；

所述的AMAC模塊的每一行分別連接其對應(yīng)的開關(guān)晶體管單元。

進(jìn)一步地，復(fù)用裝置還包括第二M1-MUX模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(ADC)模塊、第二1M-MUX模塊；其中，ADC模塊的輸入端連接第二M1-MUX的輸出端，ADC模塊的輸出端連接第二1M-MUX模塊的輸入端，第二M1-MUX模塊的輸入端連接AMAC模塊的輸出端。