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申请/专利权人：北京大学

摘要：本发明公开一种神经网络专用存内计算读出装置及其控制方法，涉及集成电路设计技术领域，电流传感电路依次进行电导转换、电流缩小和电流相减，得到处理后电流，积分触发电路基于处理后电流对积分电容进行积分，得到总电压，总电压为当前量化周期的处理后电流产生的积分电压和上一量化周期的残余电压的和值，同时产生正向计数脉冲或负向计数脉冲，双向计数器电路在接收到正向计数脉冲或负向计数脉冲时，令上一量化周期的计数值加1或减1，得到当前量化周期的计数值，并在当前量化周期为最后一个量化周期时，根据当前量化周期的计数值确定当前量化周期的激活值。本发明通过引入残余量累积功能来显著降低量化误差。

主权项：1.一种神经网络专用存内计算读出装置，其特征在于，包括：电流传感电路、积分触发电路和双向计数器电路；所述电流传感电路的输入端与存储器阵列的位线相连接；所述电流传感电路用于将当前量化周期下所述存储器阵列的正权重的电导和负权重的电导分别转换为正权重的电流和负权重的电流，并将正权重的电流和负权重的电流进行缩小和相减，得到当前量化周期的处理后电流；所述存储器阵列用于完成神经网络存内计算；所述正权重的电导为当前量化周期的输入值和正权重的乘累加运算结果，所述负权重的电导为当前量化周期的输入值和负权重的乘累加运算结果；当前量化周期的输入值为将输入向量进行拆分所得到的一个参数组中每一参数的第n位，n＝1，2，...，N，N为总位数；所述正权重和所述负权重与所述参数一一对应，所述正权重和所述负权重的差值等于与其相对应的所述参数所对应的权重值；量化周期的数量等于将输入向量进行拆分所得到的参数组的总个数和参数所包括的总位数的乘积；所述积分触发电路的输入端与所述电流传感电路的输出端相连接；所述积分触发电路用于基于当前量化周期的处理后电流对积分电容进行积分，得到总电压，并在所述总电压达到正向阈值时，产生正向计数脉冲，同时对所述积分电容进行放电，使所述总电压下降第一预设值，得到当前量化周期的残余电压；在所述总电压达到负向阈值时，产生负向计数脉冲，同时对所述积分电容进行充电，使所述总电压上升第二预设值，得到当前量化周期的残余电压；在所述总电压未达到正向阈值且未达到负向阈值时，以所述总电压为当前量化周期的残余电压；所述总电压为当前量化周期的处理后电流产生的积分电压和上一量化周期的残余电压的和值；所述第一预设值为正向阈值和积分电容的基本电压的差值；所述第二预设值为积分电容的基本电压和负向阈值的差值；积分电容的基本电压大于负向阈值，且积分电容的基本电压小于正向阈值；所述双向计数器电路的输入端与所述积分触发电路的输出端相连接；所述双向计数器电路用于在接收到所述正向计数脉冲时，令上一量化周期的计数值加1，在接收到所述负向计数脉冲时，令上一量化周期的计数值减1，得到当前量化周期的计数值，并在当前量化周期为最后一个量化周期时，根据当前量化周期的计数值确定当前量化周期的激活值。

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权利要求：

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