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面向存算一体芯片的模拟计算阵列中写通路电路设计与编程策略优化.docx
资料介绍
面向存算一体芯片的模拟计算阵列中写通路电路设计与编程策略优化
——从电压脉冲到电导调制的精确编程方案
引言
写通路是存算一体芯片中将权重数据写入存储单元的关键电路路径。在存算一体芯片中，权重数据需要精确地编程到存储单元中，以模拟电阻值的形式存储。写通路的精度直接影响存储单元的电阻分布，进而影响模拟MAC计算的精度。在ReRAM、PCM和MRAM等新型存储器中，编程策略的优化——包括脉冲幅度、脉冲宽度和脉冲次数——决定了存储单元的多级电阻状态和编程速度。本文系统分析面向存算一体芯片的模拟计算阵列中写通路电路设计与编程策略优化方案。
写通路的基本架构
写通路的组成
存算一体芯片写通路的基本组成：
1. 写驱动器：为存储单元提供编程电压或电流，驱动单元的电阻状态切换。
2. 写选择器：选择需要编程的存储单元，通过字线和位线选择目标单元。
3. 写验证电路：在编程后验证存储单元的电阻值，判断是否达到目标值。
4. 写控制逻辑：控制编程脉冲的时序、幅度和宽度，实现精确的编程。
写通路的关键指标
写通路的关键性能指标：
1. 编程精度：存储单元的实际电阻值与目标值的偏差，反映编程精度。
2. 编程速度：从开始编程到编程完成的时间，反映编程速度。
3. 编程功耗：在编程过程中消耗的功耗，影响芯片的能效。
4. 编程耐久性：存储单元在多次编程后的性能退化，影响芯片的寿命。
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