[发明专利]模拟向量-矩阵乘法运算电路以及芯片

权利要求书

1.一种模拟向量-矩阵乘法运算电路，其特征在于，包括：DAC模块、转换装置以及闪存处理阵列；其中，

所述DAC模块包括用于将数字输入信号的全部比特位转换为多个模拟电流信号的多级DAC，各级DAC分别将数字输入信号的部分比特位转换为模拟电流信号；

各级DAC所转换的比特位不存在重复位，并且，各级DAC的数量大于等于待运算的数字输入信号的总数量；

所述转换装置包括与所述多级DAC对应的多级转换电路，各级转换电路用于将对应的DAC输出的模拟电流信号转换为对应量级的模拟电压信号；

所述闪存处理阵列对所述模拟电压信号进行运算。

2.根据权利要求1所述的模拟向量-矩阵乘法运算电路，其特征在于，针对相同的输入电流，第m级转换电路的输出电压U_m与第n级转换电路的输出电压U_n的比值：

U_m：U_n＝2^x-1：2^y-1

其中，x表示第m级转换电路所对应的DAC所转换的比特位中最低比特位数，y表示第n级转换电路所对应的DAC所转换的比特位中最低比特位数。

3.根据权利要求2所述的模拟向量-矩阵乘法运算电路，其特征在于，最高级转换电路包括一电流-电压转换单元，第n级转换电路包括：并联连接的z个电流-电压转换单元，z表示针对相同输入电流时最高级转换电路的输出电压与第n级转换电路的输出电压的比值。

4.根据权利要求3所述的模拟向量-矩阵乘法运算电路，其特征在于，所述电流-电压转换单元包括：晶体管，所述晶体管的栅极与漏极相连，并连接在对应的DAC的输出端以及所述闪存处理阵列的输入端之间，源极接入偏置电压；

其中，所述晶体管的数量大于等于1。

5.根据权利要求3所述的模拟向量-矩阵乘法运算电路，其特征在于，所述电流-电压转换单元包括：运算放大器以及晶体管，

所述运算放大器的反相输入端连接对应的DAC的输出端，并连接所述晶体管的漏极；所述运算放大器的正相输入端接入偏置电压；运算放大器的输出端连接所述晶体管的源极，并连接所述闪存处理阵列的输入端；所述晶体管的栅极接入偏置电压；

其中，所述晶体管的数量大于等于1。

6.根据权利要求1所述的模拟向量-矩阵乘法运算电路，其特征在于，所述闪存处理阵列包括呈阵列排布的闪存单元，每个所述闪存的单元的阈值电压可调，

其中，同一列中对应同一数字输入信号的部分比特位的闪存单元的阈值电压相等。

7.根据权利要求1所述的模拟向量-矩阵乘法运算电路，其特征在于，所述闪存处理阵列包括：闪存单元阵列以及减法器；

所述闪存单元阵列包括：正值权重列和常数列，所述减法器的数量等于所述正值权重列的数量且二者一一对应连接，所述常数列的数量小于所述正值权重列的数量；

所述常数列可以是一列或者复制多列；

减法器的被减数输入端对应连接正值权重列的输出端，减数输入端连接常数列的输出端，输出端输出模拟向量-矩阵乘法运算结果；

其中，多个减法器的减数输入端连接同一常数列。

8.根据权利要求1所述的模拟向量-矩阵乘法运算电路，其特征在于，还包括：

ADC模块，连接在所述闪存处理阵列的输出端，用于将所述闪存处理阵列输出的模拟向量-矩阵乘法运算结果转换为数字输出信号。

9.一种芯片，其特征在于，包括权利要求1至8任一项所述的模拟向量-矩阵乘法运算电路。