本公開(kāi)是有關(guān)于一種存儲(chǔ)器裝置及其操作方法。

背景技術(shù)：

1、存儲(chǔ)器裝置在電子設(shè)備中扮演著至關(guān)重要的角色。存儲(chǔ)器裝置是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與電子裝置中用于儲(chǔ)存和擷取數(shù)據(jù)的關(guān)鍵組件。以下列舉存儲(chǔ)器裝置的一些重要性。

2、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：存儲(chǔ)器裝置用于儲(chǔ)存計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與電子裝置運(yùn)行所需的程序和數(shù)據(jù)。隨著技術(shù)的進(jìn)步，存儲(chǔ)器裝置的容量不斷增加，使得計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與電子裝置能夠處理更大量和更復(fù)雜的數(shù)據(jù)。

3、快速存?。捍鎯?chǔ)器裝置提供了快速的數(shù)據(jù)存取速度，有助于提高系統(tǒng)的運(yùn)行速度，對(duì)于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與電子裝置的性能至關(guān)重要。

4、運(yùn)行應(yīng)用程序：更大的存儲(chǔ)器容量允許同時(shí)運(yùn)行多個(gè)應(yīng)用程序，提高多任務(wù)處理的效率。

5、系統(tǒng)穩(wěn)定性：存儲(chǔ)器裝置的穩(wěn)定性和可靠性直接關(guān)系到系統(tǒng)的穩(wěn)定性。當(dāng)存儲(chǔ)器裝置出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，可能導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰或數(shù)據(jù)損壞。

6、總的來(lái)說(shuō)，存儲(chǔ)器裝置在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與電子裝置中是不可或缺的，影響著性能、運(yùn)行速度和系統(tǒng)的穩(wěn)定性。對(duì)于現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與電子裝置而言，擁有適當(dāng)容量和高效能的存儲(chǔ)器裝置是實(shí)現(xiàn)順暢運(yùn)行和處理復(fù)雜任務(wù)的關(guān)鍵之一。

7、存儲(chǔ)器內(nèi)計(jì)算(in-memory?computing，imc)指的是將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器(例如但不受限于，隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram))中，以實(shí)現(xiàn)更快的數(shù)據(jù)存取速度和實(shí)時(shí)分析。通過(guò)imc，可以提高數(shù)據(jù)處理的速度和效能。

8、以下是存儲(chǔ)器內(nèi)計(jì)算的一些特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)：

9、快速存?。簩?shù)據(jù)存儲(chǔ)在主存儲(chǔ)器中允許系統(tǒng)更迅速地訪問(wèn)和擷取數(shù)據(jù)，因?yàn)閞am的讀寫速度比傳統(tǒng)硬盤快得多。

10、實(shí)時(shí)分析：imc使得實(shí)時(shí)分析和查詢成為可能，因?yàn)閿?shù)據(jù)可以立即從存儲(chǔ)器中擷取。

11、高效能：通過(guò)減少數(shù)據(jù)存取的時(shí)間，imc提高了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與電子裝置的整體性能，特別是在處理大量數(shù)據(jù)或需要實(shí)時(shí)反饋的應(yīng)用場(chǎng)景中。

12、大數(shù)據(jù)處理：在大數(shù)據(jù)環(huán)境中，imc能夠更有效地處理龐大的數(shù)據(jù)集(dataset)，加速數(shù)據(jù)分析和挖掘的過(guò)程。

13、imc在許多應(yīng)用領(lǐng)域都有用途，包括金融服務(wù)、物聯(lián)網(wǎng)(iot)、分析等。通過(guò)充分利用主存儲(chǔ)器的優(yōu)勢(shì)，imc改進(jìn)了數(shù)據(jù)處理的效率，推動(dòng)了數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用的發(fā)展。

14、然而，以目前來(lái)說(shuō)，存儲(chǔ)器內(nèi)計(jì)算遇到了一些瓶頸。圖1a顯示理想的存儲(chǔ)器單元的電流分布，圖1b顯示實(shí)際的存儲(chǔ)器單元的電流分布。圖1c則顯示現(xiàn)有技術(shù)的多階(multi-level)的電流分布。

15、由圖1a可以看出，在理想的存儲(chǔ)器單元的電流分布中，相關(guān)于邏輯1的電流ihvt與相關(guān)于邏輯0的電流ilvt是具有較窄分布，這有助于能夠正確性讀取邏輯1與邏輯0。其中，“k”代表電流值。

16、相較之下，于圖1b的實(shí)際存儲(chǔ)器單元的電流分布中，則可以看出，相關(guān)于邏輯1的電流ihvt與相關(guān)于邏輯0的電流ilvt是具有較寬分布，這會(huì)影響到正確性讀取邏輯1與邏輯0。

17、由于圖1b的存儲(chǔ)器單元的寬電流分布，所以，在圖1c的多位的電流分布中，不同階的電流分布可能會(huì)彼此交疊(aliasing)，進(jìn)而影響對(duì)所儲(chǔ)存位(如000與001…)的讀取正確性。

18、此外，由于在模擬矢量-矢量乘法(vector-vector?multiplication，vvm)或乘積累加運(yùn)算(multiply?accumulate?operation，mac)中，由于存儲(chǔ)器單元差異(variation)，可能導(dǎo)致召回率(recall?rate)降低。

19、故而，需要有一種存儲(chǔ)器裝置與其操作方法，可以保持存儲(chǔ)器裝置的多階能力(multi-level?capacity)，也能夠減少存儲(chǔ)器內(nèi)計(jì)算的整體計(jì)算電流(overall?computingcurrent)，以減少計(jì)算噪聲及降低功率消耗。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、根據(jù)本公開(kāi)的第一方面，提出一種存儲(chǔ)器裝置的操作方法，包括：選擇一目標(biāo)存儲(chǔ)器單元與至少一復(fù)制存儲(chǔ)器單元，該至少一復(fù)制存儲(chǔ)器單元跟該目標(biāo)存儲(chǔ)器單元屬于同一存儲(chǔ)器串；將寫入該目標(biāo)存儲(chǔ)器單元內(nèi)的一目標(biāo)權(quán)重值復(fù)制到該至少另一復(fù)制存儲(chǔ)器單元內(nèi)，其中，該目標(biāo)存儲(chǔ)器單元與該至少另一復(fù)制存儲(chǔ)器單元皆儲(chǔ)存該目標(biāo)權(quán)重值；以及回應(yīng)于由該存儲(chǔ)器裝置所接收的一讀取指令或一計(jì)算指令，同時(shí)對(duì)該目標(biāo)存儲(chǔ)器單元與該至少另一復(fù)制存儲(chǔ)器單元進(jìn)行讀取或計(jì)算。

2、根據(jù)本公開(kāi)的第二方面，提出一種存儲(chǔ)器裝置，包括：一存儲(chǔ)器陣列；以及一存儲(chǔ)器控制器，耦接至該存儲(chǔ)器陣列。該存儲(chǔ)器控制器架構(gòu)成：選擇一目標(biāo)存儲(chǔ)器單元與至少一復(fù)制存儲(chǔ)器單元，該至少一復(fù)制存儲(chǔ)器單元跟該目標(biāo)存儲(chǔ)器單元屬于同一存儲(chǔ)器串；將寫入該目標(biāo)存儲(chǔ)器單元內(nèi)的一目標(biāo)權(quán)重值復(fù)制到該至少另一復(fù)制存儲(chǔ)器單元內(nèi)，其中，該目標(biāo)存儲(chǔ)器單元與該至少另一復(fù)制存儲(chǔ)器單元皆儲(chǔ)存該目標(biāo)權(quán)重值；以及回應(yīng)于由該存儲(chǔ)器裝置所接收的一讀取指令或一計(jì)算指令，同時(shí)對(duì)該目標(biāo)存儲(chǔ)器單元與該至少另一復(fù)制存儲(chǔ)器單元進(jìn)行讀取或計(jì)算。

3、為了對(duì)本公開(kāi)的上述及其他方面有更佳的了解，下文特舉實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說(shuō)明如下。

技術(shù)特征：

1.一種存儲(chǔ)器裝置的操作方法，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)器裝置的操作方法，其中，該目標(biāo)存儲(chǔ)器單元與該至少另一復(fù)制存儲(chǔ)器單元在該存儲(chǔ)器串內(nèi)為串聯(lián)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)器裝置的操作方法，其中，該目標(biāo)存儲(chǔ)器單元耦接至一目標(biāo)字線；

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的存儲(chǔ)器裝置的操作方法，其中，于對(duì)該目標(biāo)字線進(jìn)行計(jì)算，該目標(biāo)字線與該至少一復(fù)制字線接收同一輸入值。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)器裝置的操作方法，其中，該存儲(chǔ)器裝置為一二維/三維nand型快閃存儲(chǔ)器、一二維/三維相變存儲(chǔ)器、一二維/三維電阻變化存儲(chǔ)器或一二維/三維磁阻變化存儲(chǔ)器；以及

6.一種存儲(chǔ)器裝置，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的存儲(chǔ)器裝置，其中，該目標(biāo)存儲(chǔ)器單元與該至少另一復(fù)制存儲(chǔ)器單元在該存儲(chǔ)器串內(nèi)為串聯(lián)。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的存儲(chǔ)器裝置，其中，該目標(biāo)存儲(chǔ)器單元耦接至一目標(biāo)字線；

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的存儲(chǔ)器裝置，其中，于對(duì)該目標(biāo)字線進(jìn)行計(jì)算，該目標(biāo)字線與該至少一復(fù)制字線接收同一輸入值。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的存儲(chǔ)器裝置，其中，該存儲(chǔ)器裝置為一二維/三維nand型快閃存儲(chǔ)器、一二維/三維相變存儲(chǔ)器、一二維/三維電阻變化存儲(chǔ)器或一二維/三維磁阻變化存儲(chǔ)器；以及

技術(shù)總結(jié)
本公開(kāi)提供一種存儲(chǔ)器裝置及其操作方法。存儲(chǔ)器裝置的操作方法包括：選擇一目標(biāo)存儲(chǔ)器單元與至少一復(fù)制存儲(chǔ)器單元，該至少一復(fù)制存儲(chǔ)器單元跟該目標(biāo)存儲(chǔ)器單元屬于同一存儲(chǔ)器串；將寫入該目標(biāo)存儲(chǔ)器單元內(nèi)的一目標(biāo)權(quán)重值復(fù)制到該至少另一復(fù)制存儲(chǔ)器單元內(nèi)，其中，該目標(biāo)存儲(chǔ)器單元與該至少另一復(fù)制存儲(chǔ)器單元皆儲(chǔ)存該目標(biāo)權(quán)重值；回應(yīng)于由該存儲(chǔ)器裝置所接收的一讀取指令或一計(jì)算指令，同時(shí)對(duì)該目標(biāo)存儲(chǔ)器單元與該至少另一復(fù)制存儲(chǔ)器單元進(jìn)行讀取或計(jì)算。

技術(shù)研發(fā)人員：王淮慕,胡瀚文,李永駿,謝志昌,林尚霆
受保護(hù)的技術(shù)使用者：旺宏電子股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15