一种静态随机存储器

本发明涉及存储领域，特别是涉及一种静态随机存储器。

背景技术：

1、由于存内计算能够减少处理器和存储器之间海量的数据搬运，从根本上解决现有的“存储墙”的问题，因此得到了广泛应用。对于数据密集型任务和机器学习任务而言数据移位和对齐操作非常频繁，然而目前的存算框架,特别是sram(static random-accessmemory，静态随机存储器)存算框架对于数据移位和数据对齐操作都需要借助移位寄存器或者大量的外部电路来辅助实现，数据移位和对齐的过程大致为从sram中将数据读出，然后借助移位寄存器实现移位后再将移位后的数据写回到sram，这种方式一方面浪费了大量的片上面积，另一方面增加了数据移位操作的复杂程度。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种静态随机存储器，通过静态随机存储器自身即可实现数据的移位和对齐，节省片上面积，简化移位操作。

2、为解决上述技术问题，本发明提供了一种静态随机存储器，包括控制模块及可移位存储阵列，所述可移位存储阵列包括m行存储单元组，每一行所述存储单元组均包括n个存储单元，m为大于1的正整数，n为正整数；

3、所述可移位存储阵列中第i行存储单元组中的第j个存储单元的垂直位线与第i+1行存储单元组中的第j+x个存储单元的垂直位线连接，所述可移位存储阵列中第i行存储单元组中的第j个存储单元的倾斜位线与第i+1行存储单元组中的第j个存储单元的倾斜位线连接，1≤i≤m，1≤j≤n，1≤x≤n；

4、所述控制模块用于接收移位指令，在所述移位指令指定的待移位存储单元的垂直位线上读取出待移位数据，将所述待移位数据通过所述移位指令指定的移位倾斜位线存储到移位存储单元上，最终在所述移位存储单元的垂直位线上读取所述移位存储单元中存储的数据。

5、优选的，所述存储单元包括基本单元、第一控制单元及第二控制单元；

6、所述第一控制单元的控制端与第一字线连接，所述第一控制单元的输入端与所述垂直位线连接，所述第一控制单元的输出端与所述基本单元的读写端连接，所述第二控制单元的控制端与第二字线连接，所述第二控制单元的输入端与所述倾斜位线连接，所述第二控制单元的输出端与所述基本单元的读写端连接；

7、所述控制器具体用于接收所述移位指令，在将所述待移位存储单元对应的第一字线和垂直位线导通后在所述待移位存储单元的垂直位线上读取所述待移位数据；在将所述移位存储单元对应的第二字线和所述移位倾斜位线导通后将所述待移位数据存储至所述移位存储单元；在将所述移位存储单元对应的第一字线和垂直位线导通后从所述移位存储单元中读取所述移位存储单元中存储的数据。

8、优选的，所述基本单元包括第一反相器和第二反相器，所述第一控制单元包括第一nmos和第二nmos，所述第二控制单元包括第三nmos及第四nmos；

9、所述第一反相器的输入端与所述第二反相器的输出端连接，所述第一反相器的输出端与所述第二反相器的输入端连接；

10、所述第一nmos的漏极与第一垂直位线连接，所述第二nmos的漏极与第二垂直位线连接，所述第一nmos的栅极及所述第二nmos的栅极均与第一字线连接，所述第一nmos的源极与所述第一反相器的输入端连接，所述第二nmos的源极与所述第二反相器的输入端连接；

11、所述第三nmos的漏极与第一倾斜位线连接，所述第四nmos的漏极与第二倾斜位线连接，所述第三nmos的栅极及所述第四nmos的栅极均与第二字线连接，所述第三nmos的源极与所述第一反向器的输入端连接是，所述第四nmos的源极与所述第二反相器的输入端连接。

12、优选的，所述控制器还用于在将所述待移位数据从所述待移位存储单元中读出之后，将所述待移位存储单元的垂直位线关闭。

13、优选的，x为1。

14、优选的，还包括多个非移位存储单元；

15、所述控制器还用于在接收到第一非移位读写指令之后，将所述第一非移位读写指令指定的目标非移位存储单元所在的第三字线及目标垂直位线导通，将输入数据通过所述目标垂直位线存储至所述目标非移位存储单元或者从所述目标非移位存储单元中读取存储数据。

16、优选的，所述非移位存储单元包括第三反相器、第四反相器、第五nmos和第六nmos；

17、所述第三反相器的输入端与所述第四反相器的输出端连接，所述第三反相器的输出端与所述第四反相器的输入端连接；

18、所述第五nmos的栅极及所述第六nmos的栅极均与所述第三字线连接，所述第五nmos的漏极与第一非移位垂直位线连接，所述第六nmos的漏极与第二非移位垂直位线连接，所述第五nmos的源极与所述第三反相器的输入端连接，所述第六nmos的源极与所述第四反相器的输入端连接。

19、优选的，所述控制器还用于在接收到第二非移位读写指令之后，将目标存储单元中存储的数据读出或者向所述目标存储单元写入数据，其中，所述目标存储单元为所述第二非移位读写指令在所述可移位存储阵列中选定的存储单元。

20、优选的，所述控制器还用于在接收到所述第一非移位读写指令和/或所述第二非移位读写指令之后，将所述可移位存储阵列中的所有所述存储单元的倾斜位线断开。

21、综上，本申请提供了一种静态随机存储器，可移位存储阵列中第i行存储单元组中的第j个存储单元的垂直位线与第i+1行存储单元组中的第j+x个存储单元的垂直位线连接，可移位存储阵列中第i行存储单元组中的第j个存储单元的倾斜位线与第i+1行存储单元组中的第j个存储单元的倾斜位线连接，使得可移位存储阵列的各行存储单元组包括的存储单元错位连接。因此控制器可以从待移位存储单元的垂直位线上读取待移位数据，然后通过指定倾斜位线将待移位数据写到移位存储单元中，此时移位存储单元中存储的数据即为将待移位数据移位后的数据。本申请通过静态随机存储器自身即可实现数据的移位和对齐，节省片上面积，简化移位操作。

技术特征：

1.一种静态随机存储器，其特征在于，包括控制模块及可移位存储阵列，所述可移位存储阵列包括m行存储单元组，每一行所述存储单元组均包括n个存储单元，m为大于1的正整数，n为正整数；

2.如权利要求1所述的静态随机存储器，其特征在于，所述存储单元包括基本单元、第一控制单元及第二控制单元；

3.如权利要求2所述的静态随机存储器，其特征在于，所述基本单元包括第一反相器和第二反相器，所述第一控制单元包括第一nmos和第二nmos，所述第二控制单元包括第三nmos及第四nmos；

4.如权利要求2所述的静态随机存储器，其特征在于，所述控制器还用于在将所述待移位数据从所述待移位存储单元中读出之后，将所述待移位存储单元的垂直位线关闭。

5.如权利要求1所述的静态随机存储器，其特征在于，x为1。

6.如权利要求1至5任一项所述的静态随机存储器，其特征在于，还包括多个非移位存储单元；

7.如权利要求6所述的静态随机存储器，其特征在于，所述非移位存储单元包括第三反相器、第四反相器、第五nmos和第六nmos；

8.如权利要求6所述的静态随机存储器，其特征在于，所述控制器还用于在接收到第二非移位读写指令之后，将目标存储单元中存储的数据读出或者向所述目标存储单元写入数据，其中，所述目标存储单元为所述第二非移位读写指令在所述可移位存储阵列中选定的存储单元。

9.如权利要求8所述的静态随机存储器，其特征在于，所述控制器还用于在接收到所述第一非移位读写指令和/或所述第二非移位读写指令之后，将所述可移位存储阵列中的所有所述存储单元的倾斜位线断开。

技术总结本发明公开了一种静态随机存储器，涉及存储领域，可移位存储阵列中第i行存储单元组中的第j个存储单元的垂直位线与第i+1行存储单元组中的第j个存储单元的垂直位线连接，可移位存储阵列中第i行存储单元组中的第j个存储单元的倾斜位线与第i+1行存储单元组中的第j+1个存储单元的倾斜位线连接，使得可移位存储阵列的各行存储单元组包括的存储单元错位连接。因此控制器可以从待移位存储单元的垂直位线上读取待移位数据，然后通过指定倾斜位线将待移位数据写到移位存储单元中，此时移位存储单元中存储的数据即为将待移位数据移位后的数据。本申请通过静态随机存储器自身即可实现数据的移位和对齐，节省片上面积，简化移位操作。技术研发人员：赵高阳,王永文,王耀华,林荣臻,陈梓铭,邢座程受保护的技术使用者：中国人民解放军国防科技大学技术研发日：技术公布日：2024/1/15