[發明專利]存算復用的靜態存儲單元

在審

• 申請號: 202011636261.4
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112837731A
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 陳靜;趙瑞勇;謝甜甜;王青;呂迎歡
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統與信息技術研究所;上海華力微電子有限公司
• 主分類號: G11C11/412
• 分類號: G11C11/412;G11C11/417;H01L27/11
• 代理公司: 上海盈盛知識產權代理事務所(普通合伙) 31294
• 代理人: 孫佳胤

本發明提供了一種存算復用的靜態存儲單元，輸入信號配置可以選自于存儲器配置和比較器配置中的任意一種。通過復用一部分晶體管，通過更小的電路面積做到了比較器和存儲器的存算復用，提高了存算一體系統的數據處理能力。

技術領域

本發明涉及集成電路設計領域，尤其涉及一種存算復用的靜態存儲單元。

背景技術

隨著大數據時代的發展，人工智能已經成為一個非常重要的學科領域，神經網絡專用芯片則是計算系統高效完成神經網絡計算的重要硬件工具。傳統計算架構采用計算和存儲分離的馮諾依曼體系，在大數據趨勢下，馮諾依曼體系結構中內存帶寬和內存功耗已經開始主導計算帶寬和能量。其中很大一部分功耗被花費在內存和計算單元的數據搬運上。以存儲器為主導的存內計算，通過神經網絡算法與存儲硬件架構的結合，非常大程度的降低了數據搬運帶來的巨大時間和功耗開銷。因此，如何提高存算一體系統的數據處理能力，是現有技術需要解決的問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種存算復用的靜態存儲單元，能夠提高存算一體系統的數據處理能力。

為了解決上述問題，本發明提供了一種存算復用的靜態存儲單元，包括：對頂設置的第一反相器和第二反相器，所述第一反相器包括第一N型晶體管和第二P型晶體管，所述第二反相器包括第二N型晶體管和第三P型晶體管；第一P型晶體管，與第二P型晶體管共源漏極對稱設置；第四P型晶體管，與第三P型晶體管共源漏極對稱設置；第五N型晶體管與第六N型晶體管，串聯設置在第一N型晶體管與地之間；第四N型晶體管與第七N型晶體管，串聯設置在第二N型晶體管與地之間；以上電路的輸入信號配置選自于如下兩種配置方式中的任意一種：存儲器配置：所述第五N型晶體管、第六N型晶體管、第四N型晶體管以及第七N型晶體管的柵極接工作電壓，所述第一P型晶體管與第二P型晶體管的柵極接互為反向電平的字線信號，第一反相器和第二反相器的輸出端作為互為反向電平的位線讀寫信號端；比較器配置：所述第一P型晶體管、第四P型晶體管、第六N型晶體管以及第七N型晶體管的柵極接時鐘信號，所述第五N型晶體管和第四N型晶體管的柵極作為比較器的正負輸入端，所述第一反相器和第二反相器的輸出端做為比較器的正反輸出端。

本發明提出了一種存儲和比較兩用的電路，通過復用一部分晶體管，通過更小的電路面積做到了比較器和存儲器的存算復用，提高了存算一體系統的數據處理能力。

附圖說明

附圖1所示是本發明一具體實施方式的電路圖。

附圖2所示是本發明一具體實施方式中將外部信號的配置方式為存儲器配置的電路圖。

附圖3所示是本發明一具體實施方式中將外部信號的配置方式為比較器配置的電路圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明提供的存算復用的靜態存儲單元的具體實施方式做詳細說明。

附圖1所示是本發明一具體實施方式的電路圖，包括：對頂設置的第一反相器和第二反相器，所述第一反相器包括第一N型晶體管N1和第二P型晶體管P2，所述第二反相器包括第二N型晶體管N2和第三P型晶體管P3；第一P型晶體管P1與第二P型晶體管P2共源漏極對稱設置；第四P型晶體管P4與第三P型晶體管P3共源漏極對稱設置。上述P1至P4晶體管的漏極接工作電壓。第五N型晶體管N5與第六N型晶體管N6串聯設置在第一N型晶體管N1與地之間；第四N型晶體管N4與第七N型晶體管N7串聯設置在第二N型晶體管與地之間。

以上電路采取不同的配置方式，可以在存儲器和比較器之間相互切換。