存储器装置及使用其的计算方法与流程

本公开关于半导体装置及使用其的计算方法，本公开尤其涉及存储器装置及使用其的计算方法。

背景技术：

1、对于优化问题的研究已进行许久，并发展出各种解决方案，如蒙地卡罗方法、模拟退火、量子退火、遗传算法、禁忌搜索和神经网络等等。这些算法可能是由自然现象所启发。举例来说，退火是常用于材料相关领域的热处理，其涉及加热材料至足够高的温度，在该温度下保持一段适当的时间、以及接着冷却。在高温下，材料中的原子获得能量在格点中迁移。随着温度降低，原子速度减慢，并重新排列成具有较低能量的新型态。对应地，在受退火启发的算法中，「温度」可以随着时间的推移而逐渐降低，并且在每个时间周期，算法可以随机地选取一个接近当前配置的新配置，比较它们的能量值，然后根据预先确定的标准而停止或移动至新配置。然而，随着每个配置中的状态信号数目增加，计算变得更加复杂且难以执行。

技术实现思路

1、本公开着眼于算法的优化实施方案，包含用于计算的存储器装置以及计算方法。

2、根据一些实施例提供了一种存储器装置，该存储器装置包括：一存储器阵列、多个字线或多个字线对、多个位线对和多个共源线。存储器阵列由多个存储元件构成。每个存储元件包括两个存储单元。字线或字线对连接至存储器阵列的多个列。位线对连接至存储器阵列的多个行。共源线连接至存储器阵列的所述多个行。存储器装置配置成用于基于多个状态信号和多个系数计算一能量值，且每个存储元件的两个存储单元配置成用于执行一个别性选取，使得每个存储元件的两个存储单元中的一个从一对应的字线或一对应的字线对以及一对应的位线对接收两个对应的状态信号，并产生一输出电流至一对应的共源线，以计算该能量值。

3、根据一些实施例提供了一种计算方法，该计算方法基于多个状态信号和多个系数计算一能量值。该计算方法使用一存储器装置，存储器装置包括一存储器阵列，存储器阵列由多个存储元件构成，每个存储元件包括两个存储单元。该计算方法包括：设置状态信号于存储器阵列中，包括：进行一互补读取运算，以个别地选取每个存储元件的两个存储单元中的一个，用于接收两个对应的状态信号；以及输入状态信号至存储元件被选取的存储单元，其中被选取的所述多个存储单元产生多个输出电流；以及基于输出电流的一和值，计算对应所述多个状态信号的该能量值。

4、为了对本公开的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举实施例，并配合所附附图详细说明如下。

技术特征：

1.一种存储器装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的存储器装置，其中并非配置在该存储器阵列的一对角线上的每个该存储元件的该两个存储单元执行逻辑「xnor」运算。

3.根据权利要求1所述的存储器装置，其中每个该存储单元具有一可调的阈值电压或一可调的电阻。

4.根据权利要求1所述的存储器装置，其中每个该存储单元包括一晶体管。

5.根据权利要求1所述的存储器装置，其中每个该存储单元包括一晶体管和一电阻器。

6.根据权利要求1所述的存储器装置，其中每个该存储元件包括两个相同类型的晶体管或两个互补类型的晶体管。

7.根据权利要求1所述的存储器装置，其中每个该存储单元为浮栅存储单元、电荷捕捉存储单元或铁电场效晶体管存储单元。

8.根据权利要求1所述的存储器装置，其中每个该存储单元为电阻式随机存取存储单元、导电桥式随机存取存储单元、相变化存储单元或磁阻式随机存取存储单元。

9.根据权利要求1所述的存储器装置，其中每个该存储元件的该两个存储单元中的一个耦接至该对应的字线或该对应的字线对中的一字线、该对应的位线对中的一位线和该对应的共源线，且每个该存储元件的该两个存储单元中的另一个耦接至该对应的字线或该对应的字线对中的另一字线、该对应的位线对中的另一位线和该对应的共源线。

10.一种计算方法，其中该计算方法基于多个状态信号和多个系数计算一能量值，其中该计算方法使用一存储器装置，该存储器装置包括一存储器阵列，该存储器阵列由多个存储元件构成，每个该存储元件包括两个存储单元，且其中该计算方法包括：

11.根据权利要求10所述的计算方法，其中该互补读取运算包括：如果满足一触发条件，则翻转一对应的状态信号。

12.根据权利要求10所述的计算方法，其中该触发条件由下式表示：

13.根据权利要求12所述的计算方法，其中u为0.5。

14.根据权利要求10所述的计算方法，还包括：

15.根据权利要求14所述的计算方法，其中映射所述多个系数的达成是通过调整每个该存储元件的该两个存储单元的阈值电压或电阻。

16.根据权利要求10所述的计算方法，还包括：

17.根据权利要求16所述的计算方法，其中设置所述多个状态信号的步骤、计算对应所述多个状态信号的该能量值的步骤和更新所述多个状态信号的步骤系重复进行，直到满足一预定的完成条件为止，且该计算方法还包括：

18.根据权利要求10所述的计算方法，采用利用不包括外部场项的易辛模型的量子退火算法。

19.根据权利要求10所述的计算方法，其中所述多个状态信号对应于选自+1和-1的格点的自旋，且所述多个系数为格点之间的交互作用系数。

20.根据权利要求10所述的计算方法，其中并非配置在该存储器阵列的一对角线上的每个该存储元件的该两个存储单元执行逻辑「xnor」运算。

技术总结本公开提供一种存储器装置及其计算方法，该存储器装置包括：存储器阵列、字线或字线对、位线对和共源线。存储器阵列由多个存储元件构成。每个存储元件包括两个存储单元。字线或字线对连接至存储器阵列的列。位线对和共源线连接至存储器阵列的行。存储器装置配置成用于基于多个状态信号和多个系数计算一能量值，且每个存储元件的两个存储单元配置成用于执行一个别性选取，使得其中一个从对应的字线或字线对以及对应的位线对接收两个对应的状态信号，并产生输出电流至对应的共源线，以计算该能量值。技术研发人员：王匀远,李明修受保护的技术使用者：旺宏电子股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/1/16