[发明专利]相联存储器及对其运行的方法

说明书

本发明涉及一种神经元相联存储器，该相联存储器在一定的各快速数据处理系统中，相对于常规可比较的各系统来说，由于高度的平行处理而具有巨大优点。尤其在快速分配数据作为对例如在各智能传感器的图象处理和数据处理中的各传感器数据的应答时，需要具有微小面积和微小能量消耗的，相应的VLSI(超大规模集成)电路。

相联存储器也象常规存储器那样含有一个矩阵形布置的存储单元数量，它们却拥有一定外加范围的功能性。在以往可学习的神经元相联存储器上，这些存储单元总是表现为一种类型的处理器元素或自动装置，此自动装置各自含有一个局部存储器和一个局部定序控制。

从Biological Cybernetics(生物控制论)36中，1980,19至31页的，Palm的题目为“关于相联存储器”的文章中，公开了所谓“相联矩阵”的原理。在此涉及一种二进制存储器矩阵，同样为二进制的输入矢量X以行的方式，而输出矢量Y以列的方式对此存储器矩阵读入或读出。在此通过所谓黑布学习法(Hebh’sche Lernregel)的一种简化形式实现此相联存储，此学习法在将一个应该相联的标准副X/Y布设到矩阵上时，局部地在每个矩阵元素mij上决择，可用何种方式改变此矩阵元素mij的状态。具体地这显得是这样的，存储矩阵首先在初始状态下完全是用“逻辑零”占用的。在学习过程中，然后对每个存储单元mij适用以下情况，当适用Xi=Yi=‘逻辑1’时，则此存储单元的状态准确地从‘逻辑0’改变到‘逻辑1’上。当在有关的存储单元中已写了一个‘逻辑1’时，则应保持此状态。在读出一个存入的数据字时，呈献出矩阵的有关输入矢量X，并且形成输出量Y＇，其办法是以列的方式叠加各存储单元的活动，并且对此和值应用一种阈值决择。在此当Xi=mij=‘1’时，一个存储单元看作为激活的。

从IEEE(国际电气与电子工程师协会)微神经会议96＇的会议录，68-79页中公开了模拟计算项(Rechenfelder)的各原理，优点和界限。

于是基于本发明的任务在于，说明一种相联存储器和对其运行的方法，在此相联存储器上相联存储器的一个单元具有尽可能少的构件，并可实现一种接近常规只读存储器(EEPROM EPROM)的集成密度，以及该相联存储器具有尽可能小的损耗功率。

有关相联存储器方面的任务是如下解决的：在带有大量同类存储单元的相联存储器中，一个有关的存储单元仅由一个正规的第一PMOS晶体管的和一个带有一个浮栅极的第二PMOS晶体管的串联电路组成，在此第一PMOS晶体管的一个第一引线端是与一个电源电压相连接的，并且在此，第一PMOS晶体管的一个第二引线端是经第二PMOS晶体管为了相联存储而与用于输出矢量位信号的一个有关的引线端相连接的，并且为了读取与一个电流计值器相连接，以及在一个有关的单元中，用于有关输入矢量(X)位信号的一个引线端是与当时第一PMOS晶体管的一个栅极相连接的，并且用于学习信号(LEARN)的一个引线端是与第二PMOS晶体管的一个栅极相连接的。

在运行方法方面的任务是如下解决的：要么通过紫外线进行全局清除，要么通过浮栅极的充正电荷进行全局清除，此充电是借助于一种相对于基片的高正电压，在用于学习信号的引线端上进行的在此所有的第二PMOS晶体管变成常开晶体管，在一个有关的单元中如此来进行相联存储，当用于输入大量位信号的和用于输出矢量位信号的这些引线端各自用一种用于逻辑1的电平加电压时，只有这么久地进行着热电子注入到有关的第二PMOS晶体管的浮栅极之中，直到第二PMOS晶体管变成常闭晶体管时为止，并且其中，如此来进行一个有关单元的读取，学习信号(LEARN)获得电源电压，并且当在用于输入矢量有关位信号的引线端加上一个逻辑1的电平时和第二PMOS晶体管是一个常闭晶体管时，才通过有关的串联电路和通过用于输出矢量位信号的一个引线端10流动电流，在此只有准确地在此情况下，两个PMOS晶体管才是导电的。

权利要求2的各特征涉及本发明的一种有利的进一步发展。

以下用在图中表示的一个实施例详细叙述本发明。

通过本发明，借助两个串联连接的PMOS(P沟道金属氧化物半导体)晶体管实现不仅学习功能还有存储功能的功能集成。