[发明专利]一种忆阻器芯片及其操作方法

权利要求书

1.一种忆阻器芯片，其特征在于，所述忆阻器芯片包括控制电路、忆阻器阵列、及处理电路，其中，

所述控制电路，用于：将所述忆阻器阵列中2F行N列的忆阻器设置为不同阻态，其中，所述2F行N列的忆阻器用于表示F行N列的矩阵，每列的两个忆阻器表示所述矩阵中的一个值；

将N行1列的向量中的N个数值转换为对应的N个电压，将所述向量中第1到N行数值对应的电压分别施加到第1到N列的忆阻器上，其中，所述N个电压值均小于使所述忆阻器阻值改变的电压；

所述处理电路，用于对通过所述2F行忆阻器的输出进行处理。

2.根据权利要求1所述的忆阻器芯片，所述处理电路用于侦测每两行忆阻器的输出电流，并将每两行忆阻器的输出电流作为所述F行N列的矩阵与所述N行1列的向量相乘后的结果。

3.根据权利要求1所述的忆阻器芯片，所述处理电路包括F个减法器及F个比较器，所述忆阻器阵列中的每两行忆阻器连接一个减法器，每个减法器连接一个比较器，所述F个比较器的输出形成二进制哈希码。

4.根据权利要求1至3任一项所述的忆阻器芯片，其特征在于，所述控制电路用于将所述忆阻器阵列中2F行N列的忆阻器设置为不同阻态，具体包括：

根据处理器确定的所述2F行N列的忆阻器中每个忆阻器的阻态，将所述忆阻器阵列中第s行忆阻器的负极接地；向所述第s行忆阻器中每个忆阻器的正极施加电压，使所述第s行忆阻器中每个忆阻器的阻值处于第一阻态或第二阻态，其中，所述第一阻态的阻值小于所述第二阻态的阻值，s的取值为1到2F；

在向所述第s行忆阻器的正极施加电压之后，断开所述第s行忆阻器的负极与地的连接。

5.根据权利要求4所述的忆阻器芯片，其特征在于，所述控制电路具体用于：

在所述矩阵中第i₁行第j₁列数值为1时，将所述忆阻器阵列中第i₁行第j₁列的忆阻器设置为所述第一阻态，将所述忆阻器阵列中第i₁+1行第j₁+1列的忆阻器设置为所述第二阻态；在所述矩阵中第i₂行第j₂列数值为-1时，将所述忆阻器阵列中第i₂行第j₂列的忆阻器设置为所述第二阻态，将所述忆阻器阵列中第i₂+1行第j₂+1列的忆阻器设置为所述第一阻态。

6.根据权利要求4或5所述的忆阻器芯片，其特征在于，所述控制电路具体用于：

在第i₃行第j₃列的忆阻器的阻态为所述第一阻态时，向所述第i₃行第j₃列的忆阻器施加正向电压；或者

在第i₄行第j₄列的忆阻器的阻态为所述第二阻态时，向所述第i₄行第j₄列的忆阻器施加反向电压。

7.一种逻辑运算方法，其特征在于，应用于如权利要求1至6所述的忆阻器芯片，所述方法包括：

控制电路将所述忆阻器阵列中2F行N列的忆阻器设置为不同阻态，其中，所述2F行N列的忆阻器用于表示F行N列的矩阵，每列的两个忆阻器表示所述矩阵中的一个值；

将N行1列的向量中的N个数值转换为对应的N个电压，将所述向量中第1到N行数值对应的电压分别施加到第1到N列的忆阻器上，其中，所述N个电压值均小于使所述忆阻器阻值改变的电压；

处理电路对通过所述2F行忆阻器的输出进行处理。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述处理电路对通过所述2F行忆阻器的输出进行处理，包括：

所述处理电路侦测每两行忆阻器的输出电流，并将每两行忆阻器的输出电流作为所述F行N列的矩阵与所述N行1列的向量相乘后的结果。