存内计算误差补偿的方法及装置与流程

本申请涉及半导体，特别涉及一种存内计算误差补偿的方法和一种存内计算误差补偿的装置。

背景技术：

1、相关技术中，存内计算存储器(cim)，能够改善芯片在存储方面上多次搬运资讯的能耗；为了降低每次运算的功耗且有较高的利用率，在存储器阵列中开启多条并行输入且将结果累积在sl或bl上进行计算是目前普遍的作法；但是对于rram的存内运算，当开启多条输入并行时，因存储不论高低阻态都会在读取时对sl或bl的电流产生影响，即会对累积的计算结果造成误差。

2、现有针对于多组输入并行而产生的误差存在几种方法，需要针对单独的存储单元进行单个累加，最后得到误差范围再去调配阵列；或将打开多条输入，将累加之后的电荷排除第二阶段对高阻态的误差；但是，采用上述方案均需要大量的额外周期来处理误差，随着周期增大，整个电路的吞吐量下降；并且通过以电压方式处理，需要额外针对电压进行转换为电流，周边电路方可使用，能耗与时间上叠加浪费。

技术实现思路

1、本申请旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本申请的一个目的在于提出一种存内计算误差补偿的方法，通过输入分布误差状态分析预处理，且将权重重组补偿至阵列减少误差，从而减少时间开销。

2、本申请的第二个目的在于提出一种存内计算误差补偿的装置。

3、为达到上述目的，本申请第一方面实施例提出了一种存内计算误差补偿的方法，包括以下步骤：对阵列输入阻态电流分布结果进行分析预处理，以判断是否需要进行误差补偿；如果需要进行误差补偿，则根据所述分析预处理结果产生需要补偿的电流值；获取阵列输出电流累积，并根据所述需要补偿的电流值对所述阵列输出电流累积进行补偿，以得到补偿后的电流值。

4、根据本申请实施例的存内计算误差补偿的方法，首先，对阵列输入阻态电流分布结果进行分析预处理，以判断是否需要进行误差补偿；接着，如果需要进行误差补偿，则根据分析预处理结果产生需要补偿的电流值；最后，获取阵列输出电流累积，并根据所述需要补偿的电流值对所述阵列输出电流累积进行补偿，以得到补偿后的电流值；由此，通过输入分布误差状态分析预处理，且将权重重组补偿至阵列减少误差，从而减少时间开销。

5、另外，根据本申请上述实施例提出的存内计算误差补偿的方法还可以具有如下附加的技术特征：

6、可选地，对阵列输入阻态电流分布结果进行分析预处理，以判断是否需要进行误差补偿，包括：获取卷积神经网络输入；对所述卷积神经网络输入进行概率分布判别；以便在所述概率分布中的大于第一阈值的个数超过第二阈值时判别为需要进行误差补偿。

7、可选地，根据所述分析预处理结果产生需要补偿的电流值，包括：采用重组权重补偿模块获取分析预处理结果；根据所述分析预处理结果控制所述重组权重补偿模块中的阵列单元的导通个数，以便对其阻值进行重分配，进而得到需要补偿的电流值。

8、可选地，根据以下公式得到补偿后的电流值：

9、isl＝ipresl-ioffset

10、其中，isl表示补偿后的电流值；ipresl表示阵列输出电流累积；ioffset表示需要补偿的电流值。

11、为达到上述目的，本申请第二方面实施例提出的一种存内计算误差补偿的装置，包括：阻态电流分布分析预处理模块，用于对阵列输入阻态电流分布结果进行分析预处理，以判断是否需要进行误差补偿；重组权重补偿模块，用于在判别需要进行误差补偿后根据所述分析预处理结果产生需要补偿的电流值；电流补偿模块，用于获取阵列输出电流累积，并根据所述需要补偿的电流值对所述阵列输出电流累积进行补偿，以得到补偿后的电流值。

12、根据本申请实施例的存内计算误差补偿的装置，设置阻态电流分布分析预处理模块对阵列输入阻态电流分布结果进行分析预处理，以判断是否需要进行误差补偿；重组权重补偿模块在判别需要进行误差补偿后根据分析预处理结果产生需要补偿的电流值；电流补偿模块获取阵列输出电流累积，并根据需要补偿的电流值对阵列输出电流累积进行补偿，以得到补偿后的电流值；由此，通过输入分布误差状态分析预处理，且将权重重组补偿至阵列减少误差，从而减少时间开销。

13、另外，根据本申请上述实施例提出的存内计算误差补偿的装置还可以具有如下附加的技术特征：

14、可选地，所述阻态电流分布分析预处理单元还用于，获取卷积神经网络输入；对所述卷积神经网络输入进行概率分布判别；以便在所述概率分布中的大于第一阈值的个数超过第二阈值时判别为需要进行误差补偿。

15、可选地，所述重组权重补偿模块还用于，获取分析预处理结果；根据所述分析预处理结果控制所述重组权重补偿模块中的阵列单元的导通个数，以便对其阻值进行重分配，进而得到需要补偿的电流值。

16、可选地，根据以下公式得到补偿后的电流值：

17、isl＝ipresl-ioffset

18、其中，isl表示补偿后的电流值；ipresl表示阵列输出电流累积；ioffset表示需要补偿的电流值。

技术特征：

1.一种存内计算误差补偿的方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的存内计算误差补偿的方法，其特征在于，对阵列输入阻态电流分布结果进行分析预处理，以判断是否需要进行误差补偿，包括：

3.根据权利要求2所述的存内计算误差补偿的方法，其特征在于，根据所述分析预处理结果产生需要补偿的电流值，包括：

4.根据权利要求3所述的存内计算误差补偿的方法，其特征在于，根据以下公式得到补偿后的电流值：

5.一种存内计算误差补偿的装置，其特征在于，包括：

6.根据权利要求5所述的存内计算误差补偿的装置，其特征在于，所述阻态电流分布分析预处理单元还用于，

7.根据权利要求6所述的存内计算误差补偿的装置，其特征在于，所述重组权重补偿模块还用于，

8.根据权利要求7所述的存内计算误差补偿的装置，其特征在于，根据以下公式得到补偿后的电流值：

技术总结
本申请公开了一种存内计算误差补偿的方法及装置，其中，该方法包括：对阵列输入阻态电流分布结果进行分析预处理，以判断是否需要进行误差补偿；如果需要进行误差补偿，则根据分析预处理结果产生需要补偿的电流值；获取阵列输出电流累积，并根据所述需要补偿的电流值对所述阵列输出电流累积进行补偿，以得到补偿后的电流值；由此，通过输入分布误差状态分析预处理，且将权重重组补偿至阵列减少误差，从而减少时间开销。

技术研发人员：潘天龙,张涌,颜思岑
受保护的技术使用者：厦门半导体工业技术研发有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15