一种校准基于交叉开关的装置的方法及系统与流程

本公开涉及计算系统，尤其涉及一种校准基于交叉开关的装置的方法及系统。

背景技术：

1、一个交叉开关电路可以指一种具有在连接处夹着电阻性开关材料的相互连接的导电线的电路架构。电阻性开关材料可以包括，例如，忆阻器，也被称为电阻性随机存取存储器(rram或reram)。交叉开关电路可以被应用于内存内计算应用、非易失性固态存储器、图像处理应用、神经网络等。

2、现有的通常使用一个可以提供一个参考配置参数(例如，参考电压)的校准电路来测试和校准一个特定模拟组件，但若存在多个模拟组件，则需要多个校准电路，不具备成本效益，且具备极大的挑战性，可行性较低的问题。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种校准基于交叉开关的装置的方法及系统，以用于校准基于交叉开关的装置，而不需要额外的测试和/或校准电路，降低成本，还可以进一步提升所述基于交叉开关的装置的计算精度以及避免饱和问题。

2、第一方面，本公开提供了一种校准基于交叉开关的装置的方法，包括：

3、所述方法包括获取基于交叉开关的装置的输出数据，所述基于交叉开关的装置包括多个配置可调谐电导的交叉点设备，其中所述基于交叉开关的装置的输出数据表示所述基于交叉开关的装置执行至少一个操作的计算结果，且所述输出数据对应于所述基于交叉开关的装置中多个组件的多种设置；

4、在一些实施例中，所述方法包括由处理设备基于所述基于交叉开关的装置的输出数据获取一个或多个校准参数，其中所述一个或多个校准参数对应于与所述基于交叉开关的装置中一个或多个模拟组件相关的一个或多个误差；

5、所述方法包括使用所述一个或多个校准参数校准所述基于交叉开关的装置，从而补偿所述基于交叉开关的装置执行至少一个操作的计算结果与所述至少一个操作的预期结果之间的偏差。

6、在一些实施例中，所述基于交叉开关的装置的输出数据对应于所述交叉点设备的一种电导模式，其中所述电导模式包括交叉点设备的电导值。

7、在一些实施例中，由处理设备获取一个或多个校准参数包括：确定近似于与基于交叉开关的装置中一个或多个模拟组件相关的误差的多个误差参数；基于所述误差参数生成一个或多个校准参数。

8、在一些实施例中，确定多个近似于与基于交叉开关的装置中一个或多个模拟组件相关的误差的多个误差参数包括：基于误差模型生成模拟输出数据；最小化所述输出数据和所述模拟输出数据之间的差异。

9、在一些实施例中，基于所述误差参数生成一个或多个校准参数包括：校准所述模拟输出数据以生成校准模拟输出数据；最小化所述校准模拟输出数据和预期输出数据之间的差异，所述预期输出数据表示所述基于交叉开关的装置执行至少一个操作的预期结果。

10、在一些实施例中，通过使用误差模型处理输入数据生成模拟输出数据，其中所述输入数据包括所述基于交叉开关的装置的多个组件的多个设置。

11、在一些实施例中，所述方法包括通过使用系统模型处理所述输入数据生成预期输出数据。

12、在一些实施例中，所述输入数据包括校准电导模式。

13、在一些实施例中，所述至少一个操作包括读取操作、矢量矩阵乘积(vmm)操作或神经处理操作中的至少一个。

14、在一些实施例中，所述一个或多个误差包括电压偏移或增益误差中的至少一个。

15、在一些实施例中，基于交叉开关的装置中多个模拟组件包括运算放大器(op-amp)、模数转换器(adc)、数模转换器(adc)或跨阻抗放大器(tia)中的至少一个。

16、在一些实施例中，校准所述基于交叉开关的装置可以包括在基于交叉开关的装置的一个或多个电路寄存器中存储所述校准参数。

17、第二方面，本公开还提供了一种校准基于交叉开关的装置的系统，在一些实施例中，所述系统可以包括存储器和与可操作地耦合至所述存储器的处理设备。所述处理设备被配置用于：获取基于交叉开关的装置的输出数据，所述基于交叉开关的装置包括配置可调谐电导的多个交叉点设备，其中所述基于交叉开关的装置的输出数据表示所述基于交叉开关的装置执行至少一个操作的计算结果，且所述输出数据对应于所述基于交叉开关的装置中多个组件的多种设置；

18、由处理设备基于所述基于交叉开关的装置的输出数据获取一个或多个校准参数，其中所述一个或多个校准参数对应于与所述基于交叉开关的装置中一个或多个模拟组件相关的一个或多个误差；

19、使用所述一个或多个校准参数校准所述基于交叉开关的装置，从而补偿所述基于交叉开关的装置执行至少一个操作的计算结果与所述至少一个操作的预期结果之间的偏差。

20、在一些实施例中，所述一个或多个误差包括电压偏移或增益误差中的至少一种，所述基于交叉开关的装置的多个模拟组件包括运算放大器、adc、dac或跨阻抗放大器中的至少一个。

21、在一些实施例中，为了获取一个或多个校准参数，所述处理设备用于：确定近似于与基于交叉开关的装置中一个或多个模拟组件相关的误差的多个误差参数；基于所述误差参数生成一个或多个校准参数。

22、在一些实施例中，为了确定近似于与基于交叉开关的装置中一个或多个模拟组件相关的误差的多个误差参数，所述处理设备用于：基于误差模型生成模拟输出数据；最小化所述输出数据和所述模拟输出数据之间的差异。

23、在一些实施例中，为了基于误差参数生成一个或多个校准参数，所述处理设备用于：校准所述模拟输出数据以生成校准模拟输出数据；最小化所述校准模拟输出数据和预期输出数据之间的差异，所述预期输出数据表示所述基于交叉开关的装置执行至少一个操作的预期结果。

24、在一些实施例中，所述处理设备用于使用误差模型处理输入数据从而生成模拟输出数据，其中所述输入数据包括所述基于交叉开关的装置中多个模拟组件的多种设置。

25、在一些实施例中，所述至少一种操作包括读取操作、vmm操作或神经处理操作中的至少一种。

26、第三方面，本公开还提供了一种非易失性机器可读存储介质，所述非易失性机器可读存储介质包括指令，当被处理设备访问时，该指令可使得所述处理设备：获取基于交叉开关的装置的输出数据，所述基于交叉开关的装置包括配置可调谐电导的多个交叉点设备，其中所述基于交叉开关的装置的输出数据表示所述基于交叉开关的装置执行至少一个操作的计算结果，且所述输出数据对应于所述基于交叉开关的装置中多个组件的多种设置；

27、由处理设备基于所述基于交叉开关的装置的输出数据获取一个或多个校准参数，其中所述一个或多个校准参数对应于与所述基于交叉开关的装置中一个或多个模拟组件相关的一个或多个误差；

28、使用所述一个或多个校准参数校准所述基于交叉开关的装置，从而补偿所述基于交叉开关的装置执行至少一个操作的计算结果与所述至少一个操作的预期结果之间的偏差。

29、本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：本公开实施例提供的该校准基于交叉开关的装置的方法，包括获取基于交叉开关的装置的输出数据，所述基于交叉开关的装置包括多个配置可调谐电导的交叉点设备，其中所述基于交叉开关的装置的输出数据表示所述基于交叉开关的装置执行至少一个操作的计算结果，且所述输出数据对应于所述基于交叉开关的装置中多个组件的多种设置。在一些实施例中，所述方法包括由处理设备基于所述基于交叉开关的装置的输出数据获取一个或多个校准参数，其中所述一个或多个校准参数对应于与所述基于交叉开关的装置中一个或多个模拟组件相关的一个或多个误差。所述方法包括使用所述一个或多个校准参数校准所述基于交叉开关的装置，从而补偿所述基于交叉开关的装置执行至少一个操作的计算结果与所述至少一个操作的预期结果之间的偏差。本公开可以用于校准基于交叉开关的装置，而不需要额外的测试和/或校准电路，降低成本，还可以提升所述基于交叉开关的装置的计算精度以及避免饱和问题。