【技术实现步骤摘要】
本专利技术主要涉及到计算机系统设计，特指一种基于dram的伊辛架构计算系统的随机电路。
技术介绍
1、随着摩尔定律接近其不可避免的终结，传统冯诺依曼微处理器的性能改进变得越来越具有挑战性。为了进一步提高数据处理性能，有从业者提出了一些特定领域的专用计算体系结构，以满足日益增长的计算需求。在特殊的计算领域，比如组合优化问题，冯诺依曼微处理器的性能很难满足计算需求。近年来，伊辛模型作为解决组合优化问题的一种有前途的方法，引起了人们的新兴趣。基于伊辛模型也诞生了伊辛芯片和伊辛架构计算系统，其中所述是基于伊辛模型的已经设计好版图的芯片；所述伊辛架构计算系统是基于伊辛模型的一个求解组合优化问题的计算系统。
2、现有的伊辛架构计算系统大部分是基于sram的，而sram的存储单元面积较dram较大，因此随机电路不适合直接使用，需要重新设计。
3、但是，dram存储单元由于面积较小，在基于dram构建伊辛架构计算系统时，需要缩小随机电路面积，用以减小随机电路面积的比重。因此目前的随机电路几乎没有完全适用dram的。
4、因此，现有传统的电路只适用基于sram的电路，但是面积相对dram存储单元来说占比过大，不适合在dram中应用。
5、在构建基于dram的伊辛架构时，为了避免在基态搜索过程中陷入局部最优解，局部搜索得到的自旋状态需要以一定概率进行翻转。在采用双随机源方法引用生成概率翻转时，为使随机脉冲能够参与自旋状态更新过程中的位线计算，因此需要设计随机电路。
技术实现
1、本专利技术要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本专利技术提供一种结构简单、适用性强、能够很大程度节省电路面积的基于dram的伊辛架构计算系统的随机电路。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：
3、一种基于dram的伊辛架构计算系统的随机电路，其包括控制晶体管r-control、随机脉冲源、传输门及r_ sel 信号单元；所述随机脉冲源包括行随机脉冲发生器rh和列随机脉冲发生器rc；在所述控制晶体管r-control的控制下，所述r_ sel 信号单元用来选择当前随机单元的值是由行随机数生成器产生的随机脉冲决定还是由列随机数生成器产生的随机脉冲决定；每个自旋节点在计算过程中分时由若干位列随机脉冲以及若干位行随机脉冲一起构成一个多位的随机数参与自旋的概率翻转计算。
4、作为本专利技术电路的进一步改进：所述列随机脉冲构成随机数的高ru位，所述行随机脉冲构成随机数的低rd位。
5、作为本专利技术电路的进一步改进：当所述r_ sel 信号单元中的r_sel为1时，通过传输门选择行随机脉冲发生器rh作为随机脉冲源；反之，选择列随机脉冲发生器rc作为随机脉冲源。
6、作为本专利技术电路的进一步改进：将选择后的随机脉冲存储到一个sram的六管单元的结构中，为后续与局部搜索项相加作准备。
7、作为本专利技术电路的进一步改进：所述传输门采用或非门。
8、作为本专利技术电路的进一步改进：当控制晶体管r-control打开时，随机脉冲数值“0”或“1”会给随机存储单元电容充电或放电；当电容两端电压稳定后，控制晶体管r-control关闭，最终随机存储单元存储随机数。
9、作为本专利技术电路的进一步改进：所述随机存储单元通过随机存储单元字线wl进行存储操作；打开所述随机存储单元字线wl，通过控制随机存储单元的字线wl，将随机数与局部搜索项相加。
10、作为本专利技术电路的进一步改进：当一位随机数相加结束后，关闭随机存储单元字线wl；然后循环操作，直到随机数的所有位相加完毕。
11、与现有技术相比，本专利技术的优点就在于：本专利技术的基于dram的伊辛架构计算系统的随机电路结构简单、适用性强、能够很大程度节省电路面积的，本专利技术能够与dram本身的存储单元紧密结合，且仅增加了一个或非门与一个控制晶体管，因此相对sram的随机电路，能够很大程度节省电路面积，使之能够与dram存储单元面积相匹配适应。
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1. 一种基于DRAM的伊辛架构计算系统的随机电路，其特征在于，包括控制晶体管R-control、随机脉冲源、传输门及R_ SEL 信号单元；所述随机脉冲源包括行随机脉冲发生器RH和列随机脉冲发生器RC；在所述控制晶体管R-control的控制下，所述R_ SEL 信号单元用来选择当前随机单元的值是由行随机数生成器产生的随机脉冲决定还是由列随机数生成器产生的随机脉冲决定；每个自旋节点在计算过程中分时由若干位列随机脉冲以及若干位行随机脉冲一起构成一个多位的随机数参与自旋的概率翻转计算。
2.根据权利要求1所述的基于DRAM的伊辛架构计算系统的随机电路，其特征在于，所述列随机脉冲构成随机数的高ru位，所述行随机脉冲构成随机数的低rd位。
3. 根据权利要求1或2所述的基于DRAM的伊辛架构计算系统的随机电路，其特征在于，当所述R_ SEL 信号单元中的R_SEL为1时，通过传输门选择行随机脉冲发生器RH作为随机脉冲源；反之，选择列随机脉冲发生器RC作为随机脉冲源。
4.根据权利要求1或2所述的基于DRAM的伊辛架构计算系统的随机电路，其特征在于，将
5.根据权利要求1或2所述的基于DRAM的伊辛架构计算系统的随机电路，其特征在于，所述传输门采用或非门。
6.根据权利要求1或2所述的基于DRAM的伊辛架构计算系统的随机电路，其特征在于，当控制晶体管R-control打开时，随机脉冲数值“0”或“1”会给随机存储单元电容充电或放电；当电容两端电压稳定后，控制晶体管R-control关闭，最终随机存储单元存储随机数。
7.根据权利要求6所述的基于DRAM的伊辛架构计算系统的随机电路，其特征在于，所述随机存储单元通过随机存储单元字线WL进行存储操作；打开所述随机存储单元字线WL，通过控制随机存储单元的字线WL，将随机数与局部搜索项相加。
8.根据权利要求7所述的基于DRAM的伊辛架构计算系统的随机电路，其特征在于，当一位随机数相加结束后，关闭随机存储单元字线WL；然后循环操作，直到随机数的所有位相加完毕。
...【技术特征摘要】
1. 一种基于dram的伊辛架构计算系统的随机电路，其特征在于，包括控制晶体管r-control、随机脉冲源、传输门及r_ sel 信号单元；所述随机脉冲源包括行随机脉冲发生器rh和列随机脉冲发生器rc；在所述控制晶体管r-control的控制下，所述r_ sel 信号单元用来选择当前随机单元的值是由行随机数生成器产生的随机脉冲决定还是由列随机数生成器产生的随机脉冲决定；每个自旋节点在计算过程中分时由若干位列随机脉冲以及若干位行随机脉冲一起构成一个多位的随机数参与自旋的概率翻转计算。
2.根据权利要求1所述的基于dram的伊辛架构计算系统的随机电路，其特征在于，所述列随机脉冲构成随机数的高ru位，所述行随机脉冲构成随机数的低rd位。
3. 根据权利要求1或2所述的基于dram的伊辛架构计算系统的随机电路，其特征在于，当所述r_ sel 信号单元中的r_sel为1时，通过传输门选择行随机脉冲发生器rh作为随机脉冲源；反之，选择列随机脉冲发生器rc作为随机脉冲源。
4.根据权利要求1或2所述的基于dr...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪志，邓文雅，郭阳，张见，吴振宇，王耀华，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：
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