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申请/专利权人：安徽大学
申请日：2024-12-25
公开（公告）日：2025-01-24
公开（公告）号：CN119356640A
专利技术分类：...用于通过计算求函数值的[2006.01]
专利摘要：本发明属于集成电路领域，具体涉及一种随机计算的CIM电路及适于机器学习训练的MAC运算电路，该电路包括：存算阵列、随机量化电路、以及外围电路。其中，存算阵列采用具有数据存储和逻辑运算功能的SRAM阵列。随机量化电路包括随机电压生成器、孪生比较器阵列、随机累加电路和转码电路。随机电压生成器生成随机电压，孪生比较器阵列利用随机电压生成SRAM阵列输出的运算结果的随机比特流，随机累加电路根据各个随机比特流在随机域内实现乘积结果的累加；转码电路将最终结果的随机比特流转码为对应的数值。本发明还引入转置设计来实现更高效的全并行操作。本发明解决了现有各类采用全加器的CIM电路存在的面积效率较低和功耗较高的问题。
专利权项：1.一种随机计算的CIM电路，其基于SRAM电路设计，其特征在于，其包括：存算阵列，其采用具有数据存储和逻辑运算功能的SRAM阵列；所述存算阵列由多个存算单元阵列排布而成；存算阵列中的各个存算单元用于执行乘法运算，乘法运算结果通过对应列的位线电压进行表征和输出；随机量化电路，其包括随机电压生成器、孪生比较器阵列、随机累加电路和转码电路；所述随机电压生成器用于产生一个随机电压SV，SV为一个包含量化结果全量程的乱序的阶梯状方波信号；所述孪生比较器阵列由多组孪生比较器构成；所述孪生比较器获取所述存算阵列中每个存算单元的读位线BL或BLB的位线电压，并将其与所述随机电压SV进行比较，进而得到一个表征存算阵列中各个存算单元输出的乘法运算结果的随机比特流；所述随机比特流为一个n位的二进制信号，其中包含的高电平的概率与数值大小相对应；所述随机累加电路利用各个乘法运算结果的随机比特流在随机域内进行累加运算，进而得到MAC运算结果的随机比特流；所述转码电路用于将MAC结果的随机比特流转码为对应的数值并输出；以及外围电路，其包括与实现数据存储和逻辑运算功能相关的其他电路模块。
百度查询： 安徽大学 随机计算的CIM电路及适于机器学习训练的MAC运算电路
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