【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及集成电路，特别涉及一种针对存算阵列的仿真模型及仿真方法。
技术介绍
1、随着ai、大数据、物联网等技术的兴起，数据量和计算量呈现指数型增长。目前广泛使用的冯·诺依曼架构下数据存储与处理是分离的。存储器与处理器之间通过数据总线进行传输，在面向大数据量和计算量的应用场景下，这种计算架构的处理器访问存储器的时间远大于计算时间，使得处理器无法发挥出应有的性能。此外，数据在处理器和存储器之间的搬运操作大大增加了芯片的功耗，带来严重的资源浪费。
2、新型的存算一体芯片则将数据的计算、移动和存储等操作放在存算阵列中进行，这有助于加快程序执行速度，减小功耗。业界普遍认为存算一体化是未来的趋势。
3、然而，如何对存算阵列的功能和性能进行仿真验证是业界的难题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种针对存算阵列的仿真模型及仿真方法，以解决
技术介绍
中的问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种针对存算阵列的仿真模型，包括：
3、控制模块，用于接收仿真激励，控制阵列驱动模块、阵列输出开关模块和数字模型运算模块的工作状态和工作时序；
4、阵列驱动模块：根据控制电路提供的工作状态和工作时序给存算阵列模块中各单元各端施加电位；
5、阵列输出开关模块，根据控制模块的配置选择参与计算的存算阵列单元；
6、模数转换阵列模块，用于将存算阵列模块的模拟输出量转换成数字码；
7、阵列运算处理模块，
8、数字模型运算模块，用数字模型模拟待验阵列的行为，并根据该模型计算理想结果；
9、结果比对模块，用于将阵列运算处理模块的计算结果与数字模型运算模块的理想结果比对，并生成准确率。
10、在一种实施方式中，所述控制模块、所述阵列运算处理模块、所述数字模型运算模块和所述结果比对模块为数字电路；所述阵列驱动模块、所述阵列输出开关模块和所述模数转换阵列模块为模拟电路。
11、在一种实施方式中，所述存算阵列模块中的待仿真存算阵列输出电流量，所述模数转换阵列模块包括电流/电压转换电路，电流/电压转换电路将电流量转化成电压量，转换成的电压量被进一步转换为数字码。
12、在一种实施方式中，所述存算阵列模块是待仿真模型，是用不同器件工艺、规模和模拟量输出形式的电路，或者是阵列的veriloga电路模型。
13、在一种实施方式中，所述待仿真模型的工作状态包括缺省、擦除、编程、读取和存内计算。
14、本专利技术还提供一种针对存算阵列的仿真方法，包括以下步骤：
15、步骤1：将存算阵列模块置于缺省状态；
16、步骤2：通过控制模块配置阵列驱动模块、阵列输出开关模块和数字模型运算模块的工作时序，配置阵列输出开关模块和数字模型运算模块需要参与计算的阵列单元；
17、步骤3：给控制模块提供激励，对存算阵列模块进行擦除操作；
18、步骤4：读取阵列中每个单元的值，通过结果比对模块的结果来保证阵列擦除功能正确；
19、步骤5：给控制模块提供激励，对存算阵列选中单元进行编程操作；
20、步骤6：读取选中阵列单元的值，通过结果比对模块的结果来保证阵列编程功能的正确；
21、步骤7：重复步骤5与步骤6，对阵列单元编程直到所有阵列单元权重达到要求；
22、步骤8：给控制模块提供激励，对存算阵列选中单元进行存内计算操作；
23、步骤9：读取存内计算的结果，通过结果比对模块结果来确保阵列存内计算功能和存储功能的正确性；
24、步骤10：改变仿真模型的工作频率，重复步骤1-9，得到存算阵列的性能参数，仿真结束。
25、在一种实施方式中，所述读取操作得出的上述步骤8所计算的值由阵列运算处理模块提供。
26、本专利技术提供的一种针对存算阵列的仿真模型及仿真方法，适用于多种工艺和规模的存算阵列的仿真，可有效仿真存算阵列的功能和性能，具有良好的泛用性和实用性。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种针对存算阵列的仿真模型，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的针对存算阵列的仿真模型，其特征在于，所述控制模块、所述阵列运算处理模块、所述数字模型运算模块和所述结果比对模块为数字电路；所述阵列驱动模块、所述阵列输出开关模块和所述模数转换阵列模块为模拟电路。
3.如权利要求1所述的针对存算阵列的仿真模型，其特征在于，所述存算阵列模块中的待仿真存算阵列输出电流量，所述模数转换阵列模块包括电流/电压转换电路，电流/电压转换电路将电流量转化成电压量，转换成的电压量被进一步转换为数字码。
4.如权利要求1所述的针对存算阵列的仿真模型，其特征在于，所述存算阵列模块是待仿真模型，是用不同器件工艺、规模和模拟量输出形式的电路，或者是阵列的VerilogA电路模型。
5.如权利要求4所述的针对存算阵列的仿真模型，其特征在于，所述待仿真模型的工作状态包括缺省、擦除、编程、读取和存内计算。
6.一种针对存算阵列的仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：
7.如权利要求6所述的针对存算阵列的仿真模型，其特征在于，所述读取操作
...【技术特征摘要】
1.一种针对存算阵列的仿真模型，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的针对存算阵列的仿真模型，其特征在于，所述控制模块、所述阵列运算处理模块、所述数字模型运算模块和所述结果比对模块为数字电路；所述阵列驱动模块、所述阵列输出开关模块和所述模数转换阵列模块为模拟电路。
3.如权利要求1所述的针对存算阵列的仿真模型，其特征在于，所述存算阵列模块中的待仿真存算阵列输出电流量，所述模数转换阵列模块包括电流/电压转换电路，电流/电压转换电路将电流量转化成电压量，转换成的电压量被进一步转换为数字码。
【专利技术属性】
技术研发人员：李雨琦，魏敬和，刘国柱，刘德，赵伟，李涵，宋佳柔，隋志远，刘美杰，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十八研究所，
类型：发明
国别省市：
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