[发明专利]基于忆阻器的运算存储阵列设备及其操作方法

摘要

提供了一种运算存储阵列结构及新型操作方法。所述运算存储阵列设备包括：沿第一方向延伸的多条字线；沿与第一方向交叉的第二方向延伸的多条位线；分别设置于各位线和各字线的交叉点处且与相应位线和相应字线连接的多个阻变单元，每一阻变单元在高阻态和低阻态之间可切换并因此存储相应的数据；连接到每一条字线的基准单元，其中基准单元的阻值在阻变单元的高阻态阻值和低阻态阻值之间；以及控制器。所述方法包括通过控制器向位线及相应字线的基准单元施加电压脉冲序列，将“实质蕴含”IMP逻辑运算、“非”FALSE逻辑运算、“或”OR逻辑运算和多输入逻辑运算相结合，对连接到同一条字线的阻变单元中存储的数据进行多种复杂逻辑运算。

主权项

1.一种基于忆阻器的运算存储阵列设备，包括：沿第一方向延伸的多条字线；沿与第一方向交叉的第二方向延伸的多条位线；分别设置于各位线和各字线的交叉点处且与相应位线和相应字线连接的多个阻变单元，每一阻变单元在高阻态和低阻态之间可切换并因此存储相应的数据；连接到每一条字线的基准单元，基准单元的一端连接到字线，而另一端连接到控制器，其中基准单元的阻值在阻变单元的高阻态阻值和低阻态阻值之间；以及控制器，用于通过向位线及相应字线的基准单元施加电压脉冲序列，将“实质蕴含”IMP逻辑运算、“非”FALSE逻辑运算、“或”OR逻辑运算和多输入逻辑运算相结合，对连接到同一条字线的阻变单元中存储的数据进行多种复杂逻辑运算，其中所述“实质蕴含”IMP逻辑运算，其运算结果表示为B′表示逻辑运算后存储数据“B”的阻变单元中的逻辑值；A表示所述“实质蕴含”IMP逻辑运算的另一阻变单元存储的数据；其中，所述阻变单元是忆阻器；各条字线的一端连接一基准单元，各条字线的另一端连接到输出模块；各条位线的一端连接至该控制器；该控制器选择不同的脉冲信号施加至基准单元和位线，从而触发不同的逻辑运算类型，其中施加至位线的脉冲电压包括第一电压、第二电压、电悬浮及基准电压，施加至基准单元的脉冲电压包括第二电压和基准电压。