[发明专利]处理设备和包括处理设备的电子装置

说明书

提供了处理设备和包括处理设备的电子装置。所述处理设备，包括：位单元线，包括串联连接的位单元；镜像电路单元，被配置为：通过按比率复制流过位单元线的电流来生成镜像电流；电荷充电单元，被配置为：当由镜像电路单元复制的镜像电流被施加时，充入与镜像电流对应的电压；以及电压测量单元，被配置为基于由电荷充电单元充入的电压，输出与施加到位单元线的权重和输入的乘法累加(MAC)运算对应的值。

本申请基于并要求于2020年8月11日在韩国知识产权局提交的第10-2020-0100631号韩国专利申请的优先权，所述韩国专利申请的公开通过引用全部包含于此。

技术领域

本公开涉及用于执行处理的设备和包括该设备的电子装置。

背景技术

神经网络设备可执行重复乘法和加法的乘法累加(MAC)运算。神经网络在特定节点重复地执行将前一层的节点的输出与映射到该节点的权重相乘并将乘法结果相加的MAC运算，并且执行将激活函数应用于MAC运算的结果值的算术运算。在这方面上，在期望的时间加载权重和合适的输入的存储器访问操作可被一起执行。通过使用另外的硬件架构而不是使用通常已知的数字计算机处理神经网络来执行神经网络的算术运算(诸如，MAC运算)的各种方法已经被尝试。

发明内容

提供本发明内容以简要的形式介绍在以下具体实施方式中进一步描述的构思的选择。本发明内容不意在确定要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不意在用于帮助确定要求保护的主题的范围。

在一个总体方面，提供了一种处理设备，所述处理设备包括：位单元线，包括串联连接的位单元；镜像电路单元，被配置为：通过按比率复制流过位单元线的电流来生成镜像电流；电荷充电单元，被配置为：当由镜像电路单元复制的镜像电流被施加时，充入与镜像电流对应的电压；以及电压测量单元，被配置为基于由电荷充电单元充入的电压，输出与施加到位单元线的权重和输入的乘法累加(MAC)运算对应的值。

镜像电路单元可包括连接到位单元线的第一晶体管和连接到电荷充电单元的第二晶体管，以将镜像电流提供给电荷充电单元，并且第一晶体管的栅极与第二晶体管的栅极可彼此连接。

第二晶体管的沟道纵横比可小于或等于第一晶体管的沟道纵横比。

镜像电路单元可包括放大器，放大器连接到位单元线以恒定地维持位单元线的一端处的电压，并且放大器的输出端子可连接到第一晶体管的栅极和第二晶体管的栅极。

镜像电路单元可包括放大器，放大器连接到位单元线以恒定地维持位单元线的一端处的电压。

放大器的负(-)输入端子可连接到位单元线。

比率可等于或小于1。

比率可等于或小于1/2。

电荷充电单元可包括：电容器，被配置为基于镜像电流可被施加的时间进行充电；以及充电晶体管，被配置为控制电容器可通过镜像电流被充电的时间。

电压测量单元可包括比较器，比较器被配置为将参考电压与电容器两端的电压进行比较。

与MAC运算对应的值可包括与施加到位单元线的权重和输入的MAC运算的结果对应的激活函数值。

每个位单元可包括并联连接的两个可变电阻器以及分别串联连接到可变电阻器的开关。

响应于开关中的一个开关断开，另一个开关可闭合。

所述两个可变电阻器中的每个可包括设置在钉扎层与自由层之间的隧道层，其中，钉扎层的磁化方向可被固定，并且自由层的磁化方向可与钉扎层的磁化方向相同或不同。

位单元线可包括：位数据线，发送用于改变可变电阻器中的每个的电阻值的信号；以及位数据线开关，用于将位数据线连接到可变电阻器中的每个。