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面向存算一体芯片的模拟计算阵列中时间域计算与脉冲宽度调制技术.docx
资料介绍
面向存算一体芯片的模拟计算阵列中时间域计算与脉冲宽度调制技术
——从电压域到时间域的模拟计算范式转换
引言
时间域计算（Time-Domain Computing）是模拟计算的一种新兴范式，通过将信号表示为时间延迟或脉冲宽度，在时间域中执行计算操作。相比传统的电压域和电流域计算，时间域计算具有低电压工作、高噪声容限和与数字工艺兼容性好等优势。在存算一体芯片中，时间域计算可以用于MAC计算、ADC和DAC等核心模块，在先进工艺节点中展现出独特的能效优势。本文系统分析面向存算一体芯片的模拟计算阵列中时间域计算与脉冲宽度调制技术。
时间域计算的基本原理
时间域信号表示
在时间域计算中，信号以时间延迟或脉冲宽度的形式表示：
1. 时间延迟表示：信号值表示为时间延迟的长度，信号越大，时间延迟越长。
2. 脉冲宽度表示：信号值表示为脉冲宽度的长度，信号越大，脉冲宽度越宽。
3. 时间域数字表示：信号值表示为脉冲的个数，信号越大，脉冲个数越多。
时间域计算的优势
时间域计算相比电压域和电流域计算的优势：
1. 低电压工作：时间域计算在低电压下仍能保持精度，电压可降低至0.3V至0.5V。
2. 高噪声容限：时间域信号对电压噪声的容限高，电压噪声对时间延迟的影响较小。
3. 工艺可移植性：时间域电路以数字电路为主，随工艺微缩自动受益。
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