System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 存算一体电路及SRAM存储器制造技术_技高网

存算一体电路及SRAM存储器制造技术

技术编号:45034307 阅读:1 留言:0更新日期:2025-04-18 17:15
一种存算一体电路及SRAM存储器,存算一体电路包括:写操作单元电路,包括第一晶体管以及与第一晶体管耦接的阻变存储器;与写操作单元电路相耦接的读操作单元电路,包括第二晶体管以及与第二晶体管耦接的第三晶体管,第二晶体管与阻变存储器的耦接点、第一晶体管与第二晶体管的耦接点、以及第一晶体管与阻变存储器的耦接点为同一个耦接点。写操作单元电路和读操作单元电路相互隔离,也就是说存算一体电路具有单独的写操作路径和读操作路径,即存算一体电路具有读写分离的功能,从而使存算一体电路的读操作和写操作稳定性能够提高,同时,存算一体电路不工作时,可以实现零能耗,降低电路的整体能耗,另外该存算一体电路占用的面积变小。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术实施例涉及半导体制造领域,尤其涉及一种存算一体电路及sram存储器。


技术介绍

1、存算一体(cim)将积和累积(mac)计算并行化,并减少片外权重访问,以减少能耗和延迟,特别是针对ai边缘设备。先前的cim方法在面积、噪声裕度、工艺变化和权重精度方面进行了权衡。6t sram为cim提供了最小的单元面积,但单元稳定性限制了激活单元的数量,导致并行性低。10t和twin-8t隔离读写路径以提高噪声裕度,但两者都需要使用逻辑布局规则对位单元进行特殊设计,与铸造产量优化的6t sram相比,导致超过2倍的面积开销

2、目前,sram存储器的读写稳定性仍有待提高。


技术实现思路

1、本专利技术实施例解决的问题是提供一种存算一体电路及sram存储器,有利于使存算一体电路的读操作和写操作稳定性得到提高,并提高sram存储器的集成度。

2、为解决上述问题,本专利技术实施例提供一种存算一体电路,包括:写操作单元电路,包括第一晶体管以及与所述第一晶体管耦接的阻变存储器;与所述写操作单元电路相耦接的读操作单元电路,包括第二晶体管以及与所述第二晶体管耦接的第三晶体管,所述第二晶体管与阻变存储器的耦接点、所述第一晶体管与第二晶体管的耦接点、以及所述第一晶体管与阻变存储器的耦接点为同一个耦接点。

3、可选的,所述第一晶体管包括第一栅极、第一源极和第一漏极;所述写操作单元电路还包括:字线和位线,所述字线与所述第一栅极相耦接,所述位线与所述第一漏极相耦接。

4、可选的,所述阻变存储器包括活性电极、惰性电极、以及位于活性电极和惰性电极之间的介质层;所述活性电极与所述第一晶体管的第一源极相耦接;所述写操作单元电路还包括:第一接地端,所述第一接地端与所述惰性电极相耦接。

5、可选的,所述第三晶体管包括第三栅极、第三源极和第三漏极;所述读操作单元电路还包括:读字线和读位线,所述读字线与所述第三晶体管的第三栅极相耦接,所述读位线与所述第三晶体管的第三漏极相耦接;所述读字线信号控制单元与所述读字线相电连接;所述预充电电路单元与所述读位线相电连接,且所述预充电电路单元给所述读位线进行预充电。

6、可选的,所述活性电极的材料包括活性金属;所述惰性电极的材料包括惰性金属。

7、可选的,所述活性电极的材料包括ag或au;所述惰性电极的材料包括pt或al。

8、可选的,所述第一晶体管、第二晶体管和第三晶体管均为nmos晶体管。

9、相应的,本专利技术实施例还提供一种sram存储器,用于积和累计运算,包括:以多行和多列布置的多个本专利技术实施例提供的存算一体电路;读字线信号控制单元,用于输出驱动信号来驱动读操作单元电路;预充电电路单元,用于给读操作单元电路进行预充电。

10、可选的,所述第三晶体管包括第三栅极、第三源极和第三漏极;所述读操作单元电路还包括:读字线,所述读字线与所述第三晶体管的第三栅极相耦接;读位线,所述读位线与所述第三晶体管的第三漏极相耦接;所述读字线信号控制单元与所述读字线相电连接;所述预充电电路单元与所述读位线相电连接,且所述预充电电路单元给所述读位线进行预充电。

11、可选的,每行具有多个所述存算一体电路,且同一行多个所述存算一体电路的读字线为同一条字线。

12、可选的,每列具有多个所述存算一体电路,且同一列多个所述存算一体电路的读位线为同一条位线。

13、可选的,所述读位线具有输入端和输出端,所述预充电电路单元与所述输入端相连接;所述sram存储器还包括:电荷共享器,所述电荷共享器与所述读位线的输出端相连接,且所述电荷共享器用于收集读位线上的电荷信号;模拟数字转换器,所述模拟数字转换器与所述电荷共享器相连接,且所述模拟数字转换器用于将电荷共享器收集的电荷信号转换为数字信号。

14、与现有技术相比,本专利技术实施例的技术方案具有以下优点:

15、本专利技术实施例提供的存算一体电路,写操作单元电路包括第一晶体管以及与所述第一晶体管耦接的阻变存储器,与所述写操作单元电路相耦接的读操作单元电路,包括第二晶体管以及与所述第二晶体管耦接的第三晶体管,所述第二晶体管与阻变存储器的耦接点、所述第一晶体管与第二晶体管的耦接点、以及所述第一晶体管与阻变存储器的耦接点为同一个耦接点,通过设置写操作单元电路和读操作单元电路,使写操作单元电路和读操作单元电路相互隔离,也就是说存算一体电路具有单独的写操作路径和读操作路径,即存算一体电路具有读写分离的功能,从而使存算一体电路的读操作和写操作稳定性能够提高,同时,相较于现有具有读写功能的存算一体电路包含6个晶体管,本实施例仅使用了三个晶体管和一个阻变存储器,从而使存算一体电路占用的面积变小。

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【技术保护点】

1.一种存算一体电路,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的存算一体电路,其特征在于,所述第一晶体管包括第一栅极、第一源极和第一漏极;

3.如权利要求2所述的存算一体电路,其特征在于,所述阻变存储器包括活性电极、惰性电极、以及位于活性电极和惰性电极之间的介质层;

4.如权利要求3所述的存算一体电路,其特征在于,所述第二晶体管包括第二栅极、第二源极和第二漏极;所述第三晶体管包括第三栅极、第三源极和第三漏极;

5.如权利要求3所述的存算一体电路,其特征在于,所述活性电极的材料包括活性金属;所述惰性电极的材料包括惰性金属。

6.如权利要求3所述的存算一体电路,其特征在于,所述活性电极的材料包括Ag或Au;所述惰性电极的材料包括Pt或Al。

7.如权利要求1所述的存算一体电路,其特征在于,所述第一晶体管、第二晶体管和第三晶体管均为NMOS晶体管。

8.一种SRAM存储器,用于积和累计运算,其特征在于,包括:

9.如权利要求8所述的SRAM存储器,其特征在于,所述第三晶体管包括第三栅极、第三源极和第三漏极;

10.如权利要求9所述的SRAM存储器,其特征在于,每行具有多个所述存算一体电路,且同一行多个所述存算一体电路的读字线为同一条字线。

11.如权利要求9所述的SRAM存储器,其特征在于,每列具有多个所述存算一体电路,且同一列多个所述存算一体电路的读位线为同一条位线。

12.如权利要求9所述的SRAM存储器,其特征在于,所述读位线具有输入端和输出端,所述预充电电路单元与所述输入端相连接;

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【技术特征摘要】

1.一种存算一体电路,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的存算一体电路,其特征在于,所述第一晶体管包括第一栅极、第一源极和第一漏极;

3.如权利要求2所述的存算一体电路,其特征在于,所述阻变存储器包括活性电极、惰性电极、以及位于活性电极和惰性电极之间的介质层;

4.如权利要求3所述的存算一体电路,其特征在于,所述第二晶体管包括第二栅极、第二源极和第二漏极;所述第三晶体管包括第三栅极、第三源极和第三漏极;

5.如权利要求3所述的存算一体电路,其特征在于,所述活性电极的材料包括活性金属;所述惰性电极的材料包括惰性金属。

6.如权利要求3所述的存算一体电路,其特征在于,所述活性电极的材料包括ag或au;所述惰性电极的材料包括pt或al。

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【专利技术属性】
技术研发人员:王一森
申请(专利权)人:中芯国际集成电路制造上海有限公司
类型:发明
国别省市:

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