[发明专利]基于交叉开关的计算环境中的缺陷减轻

说明书

本公开披露了减轻基于交叉开关的计算环境中的缺陷的系统和方法。在一些实施中，一个装置包括：第一条横行线；存在有缺陷器件的第二条横行线；以及配置为接收第一个输入信号的交叉开关矩阵。有缺陷器件与缺陷模式相关；第一条横行线和第二条横行线位于交叉开关矩阵内；第一个输入信号配置用于提供给第一条横行线。该装置还包括一个重排模块，该模块连接到交叉开关矩阵，并根据确定缺陷模式位于与第一个输入信号相关的目标电路模式的预定义近似范围内，配置为将输入信号从第一条横行线转移到第二条横行线。

技术领域

本公开涉及缺陷减轻，更具体地说，是涉及减轻基于交叉开关的计算环境中的缺陷的系统和方法。

背景技术

交叉开关矩阵可能包括相互交叉的横行金属线和纵列金属线(或电极)，在交叉点处形成交叉点器件。交叉开关矩阵可用于计算目的，例如在人工神经网络中。

交叉开关矩阵中可能存在缺陷。例如，交叉点器件可能陷入不可调状态(例如短路状态、断路状态或中间状态)，并且变得无法响应编程信号。由于无法将这些缺陷编程到目标值，因此会导致计算不准确。因此，在不降低计算性能或导致过高设计或制造成本的情况下，减轻交叉开关矩阵中的缺陷仍然是一项技术挑战。

发明内容

本公开披露了减轻基于交叉开关的计算环境中的缺陷的系统和方法。在一些实施中，一个装置包括：第一条横行线；存在有缺陷器件的第二条横行线；以及配置为接收第一个输入信号的交叉开关矩阵。有缺陷器件与缺陷模式相关；第一条横行线和第二条横行线位于交叉开关矩阵内；第一个输入信号配置用于提供给第一条横行线。该装置还包括一个重排模块，该模块连接到交叉开关矩阵，并根据确定缺陷模式位于与第一个输入信号相关的目标电路模式的预定义近似范围内，配置为将输入信号从第一条横行线转移到第二条横行线。

在一些实施中，缺陷模式包括不可调电导，目标电路模式包括目标电导，第一个输入信号配置为提供给该器件。

在一些实施中，重排模块根据再次确定缺陷模式位于与第一个输入信号相关的目标电路模式的预定义近似范围外，进一步配置为离开第二条横行线。

在一些实施中，该装置包括第一条横行线上的多个第一个器件；以及第二条横行线上的多个第二个器件。多个第一个器件中的一个和/或多个第二个器件中的一个至少包括：忆阻器、忆阻系统、脉冲编码调制(PCM)器件、浮栅器件、相变随机存取存储器(PCRAM)器件、电阻式随机存取存储器(RRAM或ReRAM)、磁阻随机存取存储器(MRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(静态RAM或SRAM)或带可调电阻的其他器件。

在一些实施中，重排模块包括基于交叉开关的开关矩阵。

在一些实施中，该装置还包括连接重排模块与交叉开关矩阵的数模转换器。

在一些实施中，一种装置包括：配置为接收输入信号并产生原始输出信号的交叉开关矩阵；交叉开关矩阵中的一条横行线。

横行线包括一个拥有缺陷模式的有缺陷器件，以及输入信号通过有缺陷器件而产生的原始输出信号。该装置还包括一个补偿模块，该补偿模块配置用于：确定因输入信号通过拥有缺陷模式的有缺陷器件而产生的误差信号；以及产生补偿输出信号，该补偿输出信号配置用于根据误差信号从交叉开关矩阵输出，代替原始输出信号。

在一些实施中，缺陷模式包括有缺陷器件的不可调电导。

在一些实施中，补偿模块经配置用于根据原始输出信号和误差信号产生补偿输出信号。