[發明專利]具有單獨權重更新和干擾電路的電阻式處理單元架構

有效

• 申請號: 201980025492.0
• 申請日: 2019-04-01
• 公開（公告）號: CN112005252B
• 公開（公告）日: 2023-06-13
• 發明（設計）人: 金世榮;T·格克曼
• 申請（專利權）人: 國際商業機器公司
• 主分類號: G06N3/065
• 分類號: G06N3/065;G06N3/084;G06N3/04
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 于靜;楊曉光

1.一種電阻處理單元RPU器件，包括：

權重更新累積電路，具有連接至更新行控制線的第一輸入和連接至更新列控制線的第二輸入；

權重更新控制電路，其連接至該權重更新累積電路的輸出；和

可調諧電阻器件，其耦合到權重更新控制電路，并且連接到讀取行控制線和讀取列控制線；

其中，權重更新累積電路被配置得用于：(i)維持權重更新累積值h_ij并響應于每個檢測到的在更新行和更新列控制線上施加的輸入向量的隨機比特流的重合而將權重更新累積值h_ij調整一個單位更新值Δh，和(ii)響應于權重更新累積值h_ij達到預定義閾值而向權重更新控制電路輸出權重更新控制信號；和

其中，權重更新控制電路被配置得用于響應于從權重更新累積電路輸出的權重更新控制信號而將可調諧電阻器件的電導水平調整一個單位電導值Δg，其中，該一個單位電導值Δg對應于RPU器件的一個單位權重值Δw。

2.如權利要求1所述的RPU器件，其中，權重更新累積電路被配置成用于與讀取操作并發地執行累積權重更新操作，在讀取操作中，通過在連接至可調諧電阻器件的讀取行和讀取列控制線上施加讀取控制電壓來感測所述RPU器件的權重值w_ij。

3.如權利要求1所述的RPU器件，其中，權重更新累積電路和權重更新控制電路被配置成接收編程極性控制信號，并且根據編程極性控制信號的極性，通過(i)遞增和(ii)遞減權重更新累積值和電導水平之一來調整權重更新累積值和可調諧電阻器件的電導水平。

4.如權利要求1所述的RPU器件，其中，權重更新累積電路包括：

重合檢測器，具有連接到更新行和更新列控制線的輸入端；和

雙向數字計數器，具有連接到重合檢測器的輸出端的數據輸入端口；

其中，重合檢測器被配置得用于響應于在更新行和更新列控制線上施加的輸入向量的隨機比特流的每個檢測到的重合而向雙向數字計數器的數據輸入端口輸出檢測信號；和

其中，雙向數字計數器被配置得用于(i)響應于向數據輸入端口輸入的檢測信號來調整一個計數值，和(ii)響應于該計數值達到預定義計數值而向權重更新控制電路系統輸出權重更新控制信號。

5.如權利要求4所述的RPU器件，其中，權重更新控制電路包括脈沖發生器電路，其被配置得用于生成編程電壓脈沖以將可調諧電阻器件的電導水平調整一個單位電導值Δg。

6.如權利要求5所述的RPU器件，其中，脈沖發生器電路被配置得用于生成重置控制信號，其被輸入到雙向數字計數器的重置控制端口以便在調節可調諧電阻器件的電導水平之后將雙向數字計數器的計數值重置到預定義的初始化計數值。

7.如權利要求4所述的RPU器件，其中，所述預定義的計數值包括雙向數字計數器的最小計數值和最大計數值之一。

8.如權利要求4所述的RPU器件，其中，重合檢測器包括“與”邏輯電路。

9.如權利要求1所述的RPU器件，其中，權重更新控制電路包括脈沖發生器電路，并且其中，可調諧電阻器件包括可調諧憶阻器件，其中，脈沖發生器電路被配置得用于跨可調諧憶阻器件施加編程電壓脈沖，以將可調諧憶阻器件的電導水平調整一個單位電導值Δg。

10.如權利要求9所述的RPU器件，其中，權重更新控制電路包括第一開關和第二開關，其中，第一開關和第二開關響應于路徑選通控制信號以選擇性地跨脈沖發生器電路的第一輸出端子和第二輸出端子連接可調諧憶阻器件以執行權重更新過程，以及選擇性地將可調諧憶阻器件連接到讀取行和讀取列控制線以執行權重讀取操作。

11.如權利要求9所述的RPU器件，其中，脈沖發生器電路包括位于RPU器件的覆蓋區域內的本地專用脈沖發生器電路。