公开(公告)号：CN113870918B

公开(公告)日：2023-03-28

申请号：CN202111165010.7

申请日：2021-09-30

Applicant: 华中科技大学

Inventor： 李祎 ,  李健聪 ,  任升广 ,  余颖洁 ,  缪向水

IPC: G11C11/4063 ,  G06F17/16 ,  G06F17/11 ,  G06F7/523

Abstract: 本发明公开了一种存内稀疏矩阵乘法运算方法、方程求解方法以及求解器，其乘法运算方法包括：对原始稀疏矩阵进压缩形成压缩矩阵，将压缩矩阵的元素表示为补码后将矩阵拆分为二进制的符号位矩阵、数据位矩阵；将拆分后的矩阵分别存入二值存储器阵列；将原始向量中与压缩矩阵相乘的元素表示为补码并进行拆分后以电压形式输入存储器阵列，与存储位的电导相乘后以电流的形式输出，检测输出电流并进行模数转换为二进制数值；将各存储器阵列的乘积结果根据二进制运算规则进行移位与累加，得到原始稀疏矩阵与原始向量的乘积。通过上述运算方法，可以降低存储空间，从而降低电路功耗，且避免出现低电导值，减小计算误差。

公开(公告)号：CN115224193A

公开(公告)日：2022-10-21

申请号：CN202210883845.4

申请日：2022-07-26

Applicant: 华中科技大学

Inventor： 李祎 ,  任升广 ,  左文彬 ,  缪向水

IPC: H01L45/00

Abstract: 本发明公开了一种忆阻器及其制备方法，属于微电子器件领域。本发明中阻变层采用一种或者多种金属化合物，且金属化合价不低于该金属最高正化合价的三分之二，气体离子注入区域内的空位浓度呈梯度分布，使得在外加正负偏压的情况下，导电细丝的形成和断裂发生在空位浓度更低的一侧，极大降低导电细丝演变的随机性，提升忆阻器的一致性和擦写特性。本发明采用低能气体离子注入，在对阻变层不造成不可逆的损伤的前提下，在阻变层内产生一定浓度的空位；选取合适的注入能量、注入剂量和注入角度，可以在阻变层中引入呈现浓度梯度分布的空位，有效降低忆阻器的电初始化电压，改善忆阻器的一致性和擦写特性。

公开(公告)号：CN119248710A

公开(公告)日：2025-01-03

申请号：CN202411227850.5

申请日：2024-09-03

Applicant: 华中科技大学

Inventor： 李祎 ,  余颖洁 ,  任升广 ,  缪向水

IPC: G06F15/78 ,  G06F17/16

Abstract: 本申请属于存算一体技术领域，具体公开了一种三维存算一体系统及其运算方法，该系统包括：输入模块，其输入端连接至主处理器的输出端，用于将待处理数据转换为模拟电压信号；忆阻器阵列，其输入端连接至输入模块的输出端，用于将其预存的运算数据与所述模拟电压信号进行矩阵向量乘法运算或匹配运算，输出所述待处理数据的第一运算结果；感知模块，其输入端连接至忆阻器阵列的输出端，用于基于所述第一运算结果的信号形式，将所述第一运算结果转换为对应的数字信号；以及主处理器，用于对所述数字信号进行分析，确定所述待处理数据的第二运算结果。通过本申请，可以有效降低系统的存储面积及功耗开销，提升系统运算速度及效率。

公开(公告)号：CN119204128A

公开(公告)日：2024-12-27

申请号：CN202411351936.9

申请日：2024-09-26

Applicant: 华中科技大学

Inventor： 李祎 ,  李健聪 ,  任升广 ,  缪向水

IPC: G06N3/063

Abstract: 本申请属于微电子器件及电路领域，具体公开了一种基于忆阻器的线性计算单元、模块、电路及方法，该线性计算单元，包括：级联的f函数电路、非线性忆阻器和电流电压转换电路；f函数电路用于基于f函数将本电路输入端口的电压信号转换为本电路输出端口的电压信号，f函数为非线性函数的反函数；非线性忆阻器用于基于非线性函数将本器件输入端口的电压信号转换为本器件输出端口的电流信号；电流电压转换电路用于将本电路输入端口的电流信号转换为本电路输出端口的电压信号。通过本申请，能够确保线性计算单元的输入电压与输出电压之间呈现线性关系，实现基于非线性忆阻器的线性模拟计算。

公开(公告)号：CN116386684A

公开(公告)日：2023-07-04

申请号：CN202310276728.6

申请日：2023-03-16

Applicant: 华中科技大学

Inventor： 李祎 ,  余颖洁 ,  杨岭 ,  任升广 ,  缪向水

IPC: G11C7/06 ,  G11C7/10 ,  G11C15/04

Abstract: 本发明公开了一种可重构内容可寻址存储器系统及方法，其中，该系统包括：输入电压驱动模块，用于将主处理器输入的搜索数据由数字信号转换为模拟电压信号并作为内容可寻址存储器阵列的电压输入进行搜索；内容可寻址存储器阵列，用于存储数据，将以模拟电压形式输入的搜索数据和存储数据进行比对并以模拟电压或电流方式输出匹配程度；可配置电流/电压感知模块，用于把输入的模拟电压或电流转换为数字信号并将结果返回给主处理器；主处理器，用于根据该数字信号分析得到每一条存储数据与搜索数据的匹配结果。本发明能在同一阵列和电路中实现可配置的两种搜索功能，有效减少额外的阵列和电路开销。

公开(公告)号：CN114863974A

公开(公告)日：2022-08-05

申请号：CN202210426488.9

申请日：2022-04-22

Applicant: 华中科技大学

Inventor： 李祎 ,  任升广 ,  余颖洁 ,  杨岭 ,  缪向水

IPC: G11C13/00 ,  G06F7/58 ,  H01L27/24

Abstract: 本发明公开了一种基于非线性忆阻器阵列的随机数产生器，包括：可变信号激励电路、非线性忆阻器阵列、ADC阵列和寄存器；非线性忆阻器阵列的输入端连接至可变信号激励电路的输出端，用于根据可变信号激励电路输出的激励电压信号输出模拟随机信号；ADC阵列用于读取模拟随机信号并将其转换为数字随机信号；寄存器用于暂存数字随机信号并输出随机数。激励电压信号的大小在非线性忆阻器阵列中非线性忆阻器的本征电压范围内取值。本发明可直接在存储器阵列上实现，不需要引入额外的电路，同时不受时间和空间的限制，可以在任意空闲或者非空闲的存储器上实现，因此具有极高的时间复用性和空间复用性；且提高了随机数生成的速度。