[发明专利]神经形态处理设备

权利要求书

1.一种神经形态处理设备，包括：

设备输入，用于接收输入数据信号；

神经元电路的集合，每个所述神经元电路包括电阻式存储单元和神经元输出电路，所述电阻式存储单元被布置成存储由槽电阻所指示的神经元状态，并且接收神经元输入信号用于编程槽电阻以改变神经元状态，所述神经元输出电路用于响应于槽电阻越过阈值来提供神经元输出信号；

输入信号发生器，被连接到所述设备输入和所述神经元电路的集合，用于根据所述输入数据信号来生成用于所述集合的神经元输入信号；以及

设备输出电路，被连接到所述集合的神经元输出电路，用于产生依赖于所述集合的神经元输出信号的设备输出信号，所述处理设备利用所述集合的电阻式存储单元的随机性。

2.如权利要求1所述的设备，其中所述输入信号发生器适应于周期性地生成用于所述集合的神经元电路的神经元输入信号，并且根据所述输入数据信号来控制每个神经元输入信号的至少一个属性。

3.如权利要求1或2中任一项所述的设备，其中每个神经元输入信号包括编程脉冲，并且其中所述输入信号发生器适应于根据所述输入数据信号的至少一个时间依赖属性来控制至少一个编程脉冲属性。

4.如权利要求1或2中任一项所述的设备，其中所述设备输出电路适应于根据由所述设备输出电路从所述集合接收神经元输出信号的速率来控制所述设备输出信号的至少一个属性。

5.如权利要求1或2中任一项所述的设备，其中每个神经元电路的神经元输出电路可操作以响应于槽电阻越过所述阈值来控制槽电阻到初始神经元状态的复位。

6.如权利要求4所述的设备，其中：

所述输入信号发生器适应于根据所述输入数据信号的幅度来控制每个神经元输入信号的至少一个属性；以及

所述设备输出电路适应于根据接收神经元输出信号的所述速率来控制设备输出信号的幅度。

7.如权利要求1至2中任一项所述的设备，其中所述集合包括神经元电路以在所述设备输出信号中重现所述输入数据信号。

8.如权利要求1至2中任一项所述的设备，其中所述输入信号发生器适应于周期性地生成用于所述集合中的所有神经元电路的神经元输入信号，并且所述设备输出电路被连接到所述集合中的所有神经元电路的神经元输出电路。

9.如权利要求1至2中任一项所述的设备，其中：

所述集合包括神经元电路的多个子集合；

所述输入信号发生器适应于为至少一个子集合的神经元电路生成神经元输入信号；以及

所述设备输出电路被连接到至少一个子集合的神经元输出电路。

10.如权利要求1至2中任一项所述的设备，其中所述输入信号发生器响应于所述集合的神经元输出信号，并且适应于根据所述神经元输出信号来控制所述集合的神经元输入信号的生成。

11.如权利要求1至2中任一项所述的设备，其中，所述输入信号发生器响应于随机性控制输入，并且适应于根据所述控制输入来控制用于所述集合的神经元输入信号的生成，以控制所述集合的随机性。

12.如权利要求1至2中任一项所述的设备，其中所述电阻式存储单元包括相变存储单元。

13.如权利要求1至2中任一项所述的设备，所述设备适应使得所述神经元输入信号造成槽电阻的减小以改变所述神经元状态，其中每个神经元输出电路适应于响应于槽电阻减小到低于所述阈值来提供所述神经元输出信号。

14.根据权利要求5所述的设备，其中所述输入信号发生器适应于生成神经元输入信号，每个所述神经元输入信号包括写入部分和读取部分，所述写入部分用于编程所述槽电阻以改变所述神经元状态，并且其中每个神经元电路的神经元输出电路包括：

读取电路，用于产生依赖于所述槽电阻的读取信号；

输出端，用于根据所述读取信号来提供所述神经元输出信号；

存储电路，用于存储依赖于所述读取信号的测量信号；以及

开关组，其可操作地在将每个神经元输入信号的读取部分施加到所述存储单元的期间将所述读取信号提供给所述存储电路，并且在施加读取部分之后，在所述神经元电路中施加所述测量信号以响应于槽电阻越过所述阈值来使槽电阻能够复位到所述初始神经元状态。