本发明公开了一种多比特矩阵向量乘法计算单元、阵列及其工作方法，该单元包括：包括模拟电压信号输入模块、闪存存储单元、计算电容模块、等比例时间信号产生模块和读出电路模块；该阵列包括多个并列设置的多比特矩阵向量乘法计算单元。该方法包括：对计算电容单元进行清零处理；获取等比例时间长度的电压信号；对清除电荷后的计算电容模块进行充电获取数字权重；对模拟输入电压信号与数字权重进行相乘计算处理；输出数字信号形式的计算结果。本发明能够提升闪存器件的计算速率并降低闪存器件的计算能耗。本发明作为一种多比特矩阵向量乘法计算单元、阵列及其工作方法，可广泛应用于闪存芯片技术领域。