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申请/专利权人：山东大学;浪潮云信息技术股份公司

摘要：本发明涉及芯片领域，具体是一种面向非易失FPGA的轻量级片载存算一体装置。包括交叉栅、字线驱动器、列译码器、位宽译码器、列选择器和预充放电电路、路径选择模块、感应放大器和位宽选择器。交叉栅分为多功能区和存储区，多功能区具有计算功能和存储功能，存储区具有存储功能；字线驱动器包括多功能字线驱动器和单功能字线驱动器，多功能字线驱动器与多功能区的字线相连，单功能字线驱动器与存储区的字线相连；感应放大器包括高精度感应放大器和普通感应放大器，高精度感应放大器连接于交叉栅的一个端口。本发明将基于NVM的CiM架构以低面积代价适配到非易失FPGA中的嵌入式块随机存取存储器中，使之具备本地计算的功能。

主权项：1.一种面向非易失FPGA的轻量级片载存算一体装置，包括交叉栅、字线驱动器、列译码器、位宽译码器、列选择器和预充放电电路、路径选择模块、感应放大器和位宽选择器，字线驱动器连接交叉栅的字线，列选择和预充放电电路连接交叉栅的位线，列译码器和位宽译码器依次连接于字线驱动器之后，路径选择模块、写驱动和感应放大器、位宽选择器依次连接在列选择器和预充放电电路之后，并且列译码器与列选择器和预充放电电路相连，位宽译码器与写驱动和感应放大器相连；其特征在于：交叉栅分为多功能区和存储区，多功能区具有计算功能和存储功能，存储区只具有存储功能；存储状态下，多功能区和存储区都用于存储数据，计算状态下，多功能区用于计算，存储区的存储单位被置为高阻抗；字线驱动器包括多功能字线驱动器和单功能字线驱动器，多功能字线驱动器与多功能区的字线相连，单功能字线驱动器与存储区的字线相连；感应放大器包括高精度感应放大器和普通感应放大器，高精度感应放大器连接于交叉栅的一个端口，普通感应放大器连接于交叉栅的其他端口；本系统完成的运算逻辑抽象为，A为操作数由外部提供，即输入信号A经过字线驱动器变换为电压信号，B为被操作数，被操作数预先写入交叉栅内部存储单元，以电导表示，由输入信号A转换成的电压信号流经交叉栅内部存储单元，得到流经对应存储单元的电流矢量，根据基尔霍夫定律将电流相加，即得到运算结果C，C经过感应放大器后转换为数字信号通过数据总线输出。

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