[发明专利]二维和三维神经网络阵列

权利要求书

1.二维(2D)神经网络阵列，包括：

多个输入神经元，其连接到多个输入线；

多个输出神经元，其连接到多个输出线；以及

突触元件，其连接在所述输入线和所述输出线之间，并且其中每个所述突触元件包括可编程电阻元件。

2.根据权利要求1所述的2D神经网路，其特征在于，输入神经元和输出神经元中的每一个包括至少一个晶体管。

3.根据权利要求2所述的2D神经网络，其特征在于，所述至少一个晶体管包括NMOS晶体管和PMOS晶体管中的一者。

4.根据权利要求1所述的2D神经网路，其特征在于，输入神经元和输出神经元中的每一个包括一个晶体管。

5.根据权利要求1所述的2D神经网络，其特征在于，每个所述可编程电阻元件包括选自以下材料组的材料，该组包括：电阻材料、相变材料、铁电材料和磁性材料。

6.根据权利要求1所述的2D神经网络，其特征在于，至少一个突触元件包括阈值器件。

7.根据权利要求6所述的2D神经网络，其特征在于，所述阈值器件包括以下中的至少一者：二极管材料、肖特基二极管材料、NbOx材料、TaOx材料和VCrOx材料。

8.根据权利要求1所述的2D神经网络，其特征在于，所述输入神经元的第一部分连接到高电压电平(VDD)，所述输入神经元的第二部分连接到低电压电平(VSS)，所述输出神经元的第一部分连接到高电压电平(VDD)，并且所述输出神经元的第二部分连接到低电压电平(VSS)。

9.根据权利要求1所述的2D神经网络，其特征在于，所述输入神经元包括被分组成对的NMOS晶体管，并且每对晶体管的栅极端连接在一起，每对中的一个晶体管的源极端连接到高电压电平(VDD)，每对中的一个晶体管的源极端连接到低电压电平(VSS)。

10.根据权利要求1所述的2D神经网络，其特征在于，每个所述输入神经元包括NMOS晶体管和PMOS晶体管，所述NMOS晶体管和PMOS晶体管具有连接到一个输入线的源极端和漏极端，所述NMOS晶体管的漏极端连接到高电压电平(VDD)，所述PMOS晶体管的源极端连接到低电压电平(VSS)。

11.根据权利要求10所述的2D神经网络，其特征在于，还包括多个反相器，每个反相器具有连接到第一输入线的反相器输入，并且反相器输出形成第二输入线。

12.根据权利要求1所述的2D神经网络，其特征在于，每个输入神经元包括NMOS晶体管和PMOS晶体管，所述NMOS晶体管和PMOS晶体管具有连接到一个输入线的源极端和漏极端，并且NMOS晶体管的栅极端连接到偏置信号。

13.根据权利要求1所述的2D神经网络，其特征在于，还包括多个附加的2D神经网络阵列，所述多个附加的2D神经网络阵列与2D网络阵列相组合以形成组合阵列，其中所选择的第一阵列的输出神经元形成相邻阵列的输入神经元。

14.根据权利要求13所述的2D神经网络，其特征在于，还包括将组合阵列分成两个或更多部分的多个选择器，并且其中启用或禁用所述选择器控制所述组合阵列的有效尺寸。

15.根据权利要求1所述的2D神经网络，其特征在于，还包括分别连接到所述多个输出线的多个选择器，其中启用或禁用选择器控制所述2D神经网络的有效部分。