[发明专利]用于执行数字同或运算的方法及硬件单元及神经网络

权利要求书

1.一种执行输入信号与权重的数字同或运算的硬件单元，其特征在于，包括：

多条输入线，接收所述输入信号及输入信号补数；

多对磁性结，与所述多条输入线耦合且存储所述权重，每一对磁性结包括第一磁性结及第二磁性结，所述第一磁性结及所述第二磁性结中的每一者包括参考层、自由层及位于所述参考层与所述自由层之间的非磁性分隔层，所述自由层具有多个稳定磁性状态且能够利用自旋转移力矩与自旋轨道相互作用力矩中的至少一者进行编程，所述第一磁性结接收所述输入信号，所述第二磁性结接收所述输入信号补数；

多个输出晶体管，与所述多对磁性结耦合，以使每一对磁性结形成分压器，所述多个输出晶体管形成感测放大器；以及

至少一个选择晶体管，与所述多个输出晶体管耦合。

2.根据权利要求1所述的硬件单元，其特征在于，所述多个输出晶体管包括第一输出晶体管及第二输出晶体管，所述第一输出晶体管连接在所述多对磁性结的所述第一磁性结与所述第二磁性结之间且连接到同或输出。

3.根据权利要求2所述的硬件单元，其特征在于，所述第一输出晶体管具有第一源极、第一漏极及第一栅极，所述第二输出晶体管具有第二源极、第二漏极及第二栅极，所述第一漏极连接在第一对磁性结的所述第一磁性结与所述第二磁性结之间，所述第一漏极连接到所述第二输出晶体管的所述第二栅极且连接到所述同或输出，所述第一栅极连接到所述第二输出晶体管的所述第二漏极，所述第二漏极连接在第二对磁性结的所述第一磁性结与所述第二磁性结之间，所述第一对磁性结的所述第一磁性结存储所述权重且所述第一对磁性结的所述第二磁性结存储权重补数，所述第二对磁性结的所述第一磁性结存储所述权重补数，所述第二对磁性结的所述第二磁性结存储所述权重。

4.根据权利要求3所述的硬件单元，其特征在于，所述第二漏极连接到异或输出。

5.根据权利要求3所述的硬件单元，其特征在于，所述至少一个选择晶体管包括单个选择晶体管，所述单个选择晶体管具有选择晶体管源极、选择晶体管栅极及选择晶体管漏极，所述选择晶体管漏极与所述第一源极及所述第二源极耦合。

6.根据权利要求3所述的硬件单元，其特征在于，所述至少一个选择晶体管包括第一选择晶体管及第二选择晶体管，所述第一选择晶体管具有第一选择晶体管源极及第一选择晶体管漏极，所述第二选择晶体管具有第二选择晶体管源极及第二选择晶体管栅极，所述第一选择晶体管源极与所述第一漏极连接，所述第一选择晶体管漏极连接在所述第一对磁性结的所述第一磁性结与所述第二磁性结之间，所述第二选择晶体管源极与所述第二漏极连接，所述第二选择晶体管漏极连接在所述第二对磁性结的所述第一磁性结与所述第二磁性结之间。

7.根据权利要求3所述的硬件单元，其特征在于，所述第二对磁性结是传统的磁性结，且其中所述第一对磁性结是自下至上式磁性结。

8.根据权利要求3所述的硬件单元，其特征在于，还包括：

一对信号线，在第一信号线上提供输入信号值及在第二信号线上提供输入信号补数值；

输入级，耦合到所述多条输入线、所述一对信号线及供电电压，所述输入级将在时间周期的第一部分所述输入信号值及所述输入信号补数值提供到所述多条输入线并在所述时间周期的第二部分将供电电压提供到所述多条输入线。

9.根据权利要求8所述的硬件单元，其特征在于，所述输入级还包括：

第一多路复用器，耦合到所述第一信号线、所述供电电压及所述多条输入线中的第一输入线，所述第一输入线载送所述输入信号；以及

第二多路复用器，耦合到所述第二信号线、所述供电电压及所述多条输入线中的第二输入线，所述第二输入线载送所述输入信号补数。

10.根据权利要求1所述的硬件单元，其特征在于，所述非磁性分隔层是隧道势垒层。