算术设备以及乘积和算术系统技术方案

算术设备具有第一和第二算术电路单元。从第一算术电路单元的多条输出线输出的积和信号或基于积和信号生成的信号被输入到第二算术电路单元的多条输入线。第一算术电路单元的多条输入线的延伸方向和第二算术电路单元的多条输出线的延伸方向彼此平行。假设第一算术电路单元的两条最远端输出线的第二算术电路单元侧的端部被定义为第一端和第二端，并且第二算术电路单元的两条最远端输入线的第一算术电路单元侧的端部被定义为第三和第四端，则第一端或第二端中的至少一个在第一方向上的位置是第三端的位置和第四端的位置之间的位置。或者，第三端或第四端中的至少一个在第一方向上的位置是第一端的位置和第二端的位置之间的位置。之间的位置。之间的位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】算术设备以及乘积和算术系统


[0001]本技术涉及一种可以应用于使用模拟方法的乘积累加运算的算术设备和乘积累加系统。

技术介绍

[0002]传统上，已经开发了用于执行乘积累加运算的技术。乘积累加运算是将多个输入值中的每一个乘以权重并将乘法结果彼此相加的运算，并且用于例如通过神经网络等识别图像、声音等的处理。
[0003]例如，专利文献1描述了一种模拟电路，其中，以模拟方式执行乘积累加处理。在该模拟电路中，设置对应于多个电信号中的每一个的权重。此外，分别输出根据相应的电信号和权重的电荷，并且输出电荷被适当地累加在电容器中。基于电荷被累加的电容器的电压来计算表示乘积累加结果的待计算值。因此，与例如数字处理(专利文献1的说明书的[0003]、[0049]至[0053]和[0062]段、图3等)相比，可以降低乘积累加运算所需的功耗。
[0004]引用列表
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：WO 2018/034163

技术实现思路

[0007]技术问题
[0008]预期这种模拟型电路的使用使得神经网络等的低功耗，并且期望提供一种能够提高乘积累加运算的精度的技术。
[0009]鉴于上述情况，本技术的目的是提供一种算术设备和一种乘积累加系统，通过该设备和系统，可以提高执行乘积累加运算的模拟型电路的运算精度。
[0010]问题的解决方案
[0011]为了实现上述目的，根据本技术实施例的算术设备包括多个算术电路单元。
[0012]多个算术电路单元均包括多条输入线和多条输出线。
[0013]使用预定方向作为延伸方向并列布置多条输入线，并且将对应于输入值的电信号分别输入到多条输入线。
[0014]使用不同于该预定方向的方向作为延伸方向，将多条输出线并列布置成与多条输入线相交，并且多条输出线中的每一条输出线输出表示通过将基于输入到多条输入线中的电信号生成的输入值乘以权重值而获得的乘积值的总和的乘积累加信号。
[0015]多个算术电路单元包括第一算术电路单元和第二算术电路单元。
[0016]从第一算术电路单元的多条输出线输出的乘积累加信号或基于从第一算术电路单元的多条输出线输出的乘积累加信号生成的信号作为对应于输入值的电信号被输入到第二算术电路单元的多条输入线。
[0017]作为第一算术电路单元的多条输入线的延伸方向的第一方向和作为第二算术电
路单元的多条输出线的延伸方向的第二方向被构造为彼此平行。
[0018]假设位于在第一算术电路单元中并列布置的多条输出线的最末端位置的两条最末端输出线的端部被定义为第一端部和第二端部，并且位于在第二算术电路单元中并列布置的多条输入线的最末端位置的两条最末端输入线的端部被定义为第三端部和第四端部，两条最末端输出线的端部位于第二算术电路单元一侧，两条最末端输入线的端部位于第一算术电路单元一侧，
[0019]第一端部或第二端部中的至少一个在第一方向上的位置被构造为第三端部在第一方向上的位置与第四端部在第一方向上的位置之间的位置，
[0020]或者
[0021]第三端部或第四端部中的至少一个在第一方向上的位置被构造为第一端部在第一方向上的位置与第二端部在第一方向上的位置之间的位置。
[0022]第一端部在第一方向上的位置和第二端部在第一方向上的位置都可以被构造为在第三端部在第一方向上的位置与第四端部在第一方向上的位置之间的位置。
[0023]第三端部在第一方向上的位置和第四端部在第一方向上的位置都可以被构造为在第一端部在第一方向上的位置与第二端部在第一方向上的位置之间的位置。
[0024]第一端部或第二端部中的至少一个在第一方向上的位置可以被构造为与第三端部在第一方向上的位置和第四端部在第一方向上的位置不同的位置。
[0025]第三端部或第四端部中的至少一个在第一方向上的位置可以被构造为与第一端部在第一方向上的位置和第二端部在第一方向上的位置不同的位置。
[0026]第一算术电路单元的多条输出线的延伸方向和第二算术电路单元的多条输入线的延伸方向可以被构造为彼此平行。
[0027]多个算术电路单元中的两个算术电路单元被构造为第一算术电路单元和第二算术电路单元，该两个算术电路单元的关系是从两个算术电路单元的一个算术电路单元的多条输出线输出的乘积累加信号或基于从两个算术电路单元的一个算术电路单元的多条输出线输出的乘积累加信号生成的信号作为对应于输入值的电信号被输入到两个算术电路单元的另一算术电路单元的多条输入线。
[0028]在多个算术电路单元的每一个中，可以使用预定平面作为参考平面来布置多条输入线和多条输出线。在这种情况下，作为第一算术电路单元的参考平面的第一参考平面和作为第二算术电路单元的参考平面的第二参考平面可以位于同一平面上。
[0029]作为第一算术电路单元的参考平面的第一参考平面和作为第二算术电路单元的参考平面的第二参考平面可以被布置成彼此平行。
[0030]作为第一算术电路单元的参考平面的第一参考平面和作为第二算术电路单元的参考平面的第二参考平面可以被布置成彼此垂直。
[0031]多个算术电路单元的每一个中，多条输入线的输入侧的端部可以位于同一直线上，并且多条输出线的输出侧的端部位于同一直线上。在这种情况下，第一算术电路单元的多条输出线的输出侧的端部并排布置的直线方向和第二算术电路单元的多条输入线的输入侧的端部并排布置的直线方向可以被构造为彼此平行。
[0032]在第一算术电路单元中并列布置的多条输出线的节距和在第二算术电路单元中并列布置的多条输入线的节距可以被构造为彼此不同。
[0033]多个算术电路单元中的每一个可以包括多个乘法单元、累加单元、充电单元和输出单元。
[0034]多个乘法单元基于分别输入到多条输入线的电信号，生成与通过将输入值乘以权重值而获得的乘积值相对应的电荷，并将电荷作为乘积累加信号输出到输出线。
[0035]累加单元累加对应于由多个乘法单元分别输出到输出线的乘积值的电荷。
[0036]充电单元对累加单元进行充电，在该累加单元中累加了与乘积值相对应的电荷。
[0037]在充电单元开始充电之后，输出单元根据预定阈值对由累加单元保持的电压执行阈值确定，从而输出乘积累加结果信号，该乘积累加结果信号包括关于与通过将输入值乘以权重值而获得的乘积值之和相对应的定时的信息。
[0038]正电荷输出线和负电荷输出线可以布置为输出线。在这种情况下，多个乘法单元可以包括以下至少一个：正权重乘法单元，正权重乘法单元生成与通过将输入值乘以正权重值而获得的乘积值相对应的正权重电荷，并将正权重电荷输出到正电荷输出线，作为乘积累加信号；或者负权重乘法单元，负权重乘法单元生成与通过将输入值乘以负权重值而获得的乘积值相对应的负权重电荷，并将负权重电荷输出到负电荷输出线，作为乘积累加信号。此外，累加单元可以包括能够累加由正权重乘法单元输出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种算术设备，包括：多个算术电路单元，每个算术电路单元包括：多条输入线，所述多条输入线使用预定方向作为延伸方向并列布置，并且与输入值对应的电信号分别输入到所述多条输入线中，以及多条输出线，所述多条输出线使用与所述预定方向不同的方向作为延伸方向，以与所述多条输入线相交的方式并列布置，并且每条所述输出线输出乘积累加信号，所述乘积累加信号表示通过将基于输入到所述多条输入线的电信号生成的输入值乘以权重值而获得的乘积值的总和，其中，所述多个算术电路单元包括第一算术电路单元和第二算术电路单元，从所述第一算术电路单元的多条输出线输出的乘积累加信号或基于从所述第一算术电路单元的多条输出线输出的乘积累加信号生成的信号作为与所述输入值对应的电信号输入到所述第二算术电路单元的多条输入线，作为所述第一算术电路单元的多条输入线的延伸方向的第一方向和作为所述第二算术电路单元的多条输出线的延伸方向的第二方向被构造为彼此平行，并且假设位于所述第一算术电路单元中并列布置的多条输出线的最末端位置的两条最末端输出线的端部被定义为第一端部和第二端部，并且位于所述第二算术电路单元中并列布置的多条输入线的最末端位置的两条最末端输入线的端部被定义为第三端部和第四端部，两个所述最末端输出线的端部位于所述第二算术电路单元的一侧，两个所述最末端输入线的端部位于所述第一算术电路单元的一侧，所述第一端部或第二端部中的至少一者在所述第一方向上的位置被构造为在所述第三端部在所述第一方向上的位置与所述第四端部在所述第一方向上的位置之间的位置，或者所述第三端部或所述第四端部中的至少一者在所述第一方向上的位置被构造为在所述第一端部在所述第一方向上的位置与所述第二端部在所述第一方向上的位置之间的位置。2.根据权利要求1所述的算术设备，其中，所述第一端部在所述第一方向上的位置和所述第二端部在所述第一方向上的位置都被构造为在所述第三端部在所述第一方向上的位置与所述第四端部在所述第一方向上的位置之间的位置。3.根据权利要求1所述的算术设备，其中，所述第三端部在所述第一方向上的位置和所述第四端部在所述第一方向上的位置都被构造为在所述第一端部在所述第一方向上的位置与所述第二端部在所述第一方向上的位置之间的位置。4.根据权利要求1所述的算术设备，其中，所述第一端部或所述第二端部中的至少一者在所述第一方向上的位置被构造为不同于所述第三端部在所述第一方向上的位置以及所述第四端部在所述第一方向上的位置。5.根据权利要求1所述的算术设备，其中，所述第三端部或所述第四端部中的至少一者在所述第一方向上的位置被构造为不同于所述第一端部在所述第一方向上的位置以及所述第二端部在所述第一方向上的位置。
6.根据权利要求1所述的算术设备，其中，所述第一算术电路单元的多条输出线的延伸方向和所述第二算术电路单元的多条输入线的延伸方向被构造为彼此平行。7.根据权利要求1所述的算术设备，其中，所述多个算术电路单元中的具有以下关系的两个算术电路单元被构造为所述第一算术电路单元和所述第二算术电路单元，所述关系是从所述两个算术电路单元的一个算术电路单元的多条输出线输出的乘积累加信号或基于从所述两个算术电路单元的一个算术电路单元的多条输出线输出的乘积累加信号生成的信号作为与所述输入值对应的电信号被输入到所述两个算术电路单元的另一算术电路单元的多条输入线。8.根据权利要求1所述的算术设备，其中，在多个所述算术电路单元的每一者中，使用预定平面作为参考平面来布置所述多条输入线和所述多条输出线，并且作为所述第一算术电路单元的参考平面的第一参考平面和作为所述第二算术电路单元的参考平面的第二参考平面位于同一平面上。9.根据权利要求1所述的算术设备，其中，在多个所述算术电路单元的每一者中，使用预定平面作为参考平面来布置所述多条输入线和所述多条输出线，并且作为所述第一算术电路单元的参考平面的第一参考平面和作为所述第二算术电路单元的参考平面的第二参考平面被布置成彼此平行。10.根据权利要求1所述的算术设备，其中，在多个所述算术电路单元的每一者中，使用预定平面作为参考平面来布置所述多条输入线和所述多条输出线，并且作为所述第一算术电路单元的参考平面的第一参考平面和作为所述第二算术电路单元的参考平面的第二参考平面...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤波靖，
申请(专利权)人：索尼集团公司，
类型：发明
国别省市：