[发明专利]具有3D NAND的矢量矩阵乘法

权利要求书

1.一种使用模拟神经网络(ANN)来执行矢量矩阵乘法(VMM)的装置，所述装置包括：

多个3D NAND闪存单元块，所述多个3D NAND闪存单元块包括多个控制栅极，其中所述多个块被布置成堆叠，并且其中所述堆叠表示所述ANN的层，并且所述多个块中的每个3DNAND闪存单元的电阻表示所述ANN中的权重；

多个字线，所述多个字线包括第一字线，其中所述第一字线与第一块中的所述3D NAND闪存单元的所述多个控制栅极电连接；

第一位线，所述第一位线电连接到所述第一块的所述3D NAND闪存单元；和

控制器，所述控制器具有用于接收将由所述ANN处理的输入的编程指令，

其中所述控制器在读取操作期间，经由所述第一字线将读取电压施加到所述第一块中的所述3D NAND闪存单元的控制栅极，使得第一电流流向所述第一位线，并且

其中所述控制器在所述读取操作期间，经由除所述第一字线之外的所述多个字线将通过电压施加到除所述第一块之外的所述多个块中的所述3D NAND闪存单元的控制栅极，使得第二电流流向所述第一位线。

2.根据权利要求1所述的装置，还包括与所述第一位线电连接的积分器，其中所述积分器对所述第一电流和所述第二电流求积分。

3.根据权利要求1所述的装置，其中来自所述第一块中的所述3D NAND闪存单元的所述第一电流表示所述ANN层中的神经元的权重。

4.根据权利要求2所述的装置，其中所述多个字线包括第二字线，所述第二字线电连接到第二块中的所述3D NAND闪存单元的所述多个控制栅极，

其中所述控制器在所述读取操作期间，经由所述第二字线将所述读取电压施加到所述第二块中的所述3D NAND闪存单元的控制栅极，使得第三电流流向所述第一位线，并且

其中所述控制器在所述读取操作期间，经由除所述第二字线之外的所述多个字线将所述通过电压施加到除所述第二块之外的所述多个块中的所述3D NAND闪存单元的控制栅极，使得第四电流流向所述第一位线。

5.根据权利要求3所述的装置，其中所述积分器将所述第三电流和所述第四电流与积分后的第一电流和第二电流求积分。

6.根据权利要求4所述的装置，其中所述多个字线包括第三字线，所述第三字线电连接到第三块中的所述3D NAND闪存单元的所述多个控制栅极，

其中所述控制器在所述读取操作期间，经由所述第三字线将所述读取电压施加到所述第三块中的所述3D NAND闪存单元的控制栅极，使得第五电流流向所述第一位线，并且

其中所述控制器在所述读取操作期间，经由除所述第三字线之外的所述多个字线将所述通过电压施加到除所述第三块之外的所述多个块中的所述3D NAND闪存单元的控制栅极，使得第六电流流向所述第一位线。

7.根据权利要求6所述的装置，其中所述积分器将所述第五电流和所述第六电流与积分后的第一电流、第二电流、第三电流和第四电流求积分。

8.根据权利要求1所述的装置，其中所述积分器包括电流积分器。

9.根据权利要求1所述的装置，还包括：

多个位线，所述多个位线包括所述第一位线；

多个积分器，所述多个积分器连接到所述多个位线；和

多个第一选择晶体管，所述多个第一选择晶体管位于所述多个位线与所述多个3DNAND闪存单元块之间，以及多个第二选择晶体管，所述多个第二选择晶体管位于所述多个3D NAND闪存单元块和接地之间。

10.根据权利要求9所述的装置，其中所述控制器具有进一步编程的指令，以在所述读取操作期间接通所有所述第一选择晶体管和所有所述第二选择晶体管，使得多个第二电流从所有所述第一3D NAND闪存单元块流向所述多个位线。

11.根据权利要求10所述的装置，其中所述多个第二电流流入所述多个积分器中。