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KR102716444B1 - Non-volatile memory device performing a mac operation - Google Patents

Non-volatile memory device performing a mac operation Download PDF

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KR102716444B1
KR102716444B1 KR1020200037872A KR20200037872A KR102716444B1 KR 102716444 B1 KR102716444 B1 KR 102716444B1 KR 1020200037872 A KR1020200037872 A KR 1020200037872A KR 20200037872 A KR20200037872 A KR 20200037872A KR 102716444 B1 KR102716444 B1 KR 102716444B1
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KR
South Korea
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nonvolatile memory
voltage
memory device
multiplication
input signals
Prior art date
Application number
KR1020200037872A
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Korean (ko)
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KR20210029070A (en
Inventor
서진오
이혁진
조성환
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에스케이하이닉스 주식회사
한국과학기술원
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Publication date
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Abstract

본 기술에 의한 비휘발성 메모리 장치는 다수의 가중치를 저장하는 다수의 비휘발성 메모리 소자 및 다수의 입력 신호에 따라 다수의 비휘발성 메모리 소자에 연결되는 다수의 비트라인을 포함하는 메모리 셀 어레이; 및 다수의 입력 신호에 따라 다수의 비트라인에 유도되는 전압으로부터 연산 신호를 출력하는 연산 출력 회로를 포함한다.A nonvolatile memory device according to the present technology includes a memory cell array including a plurality of nonvolatile memory elements storing a plurality of weights and a plurality of bit lines connected to the plurality of nonvolatile memory elements according to a plurality of input signals; and an operation output circuit outputting an operation signal from voltages induced in the plurality of bit lines according to a plurality of input signals.

Description

MAC 연산 동작을 수행하는 비휘발성 메모리 장치{NON-VOLATILE MEMORY DEVICE PERFORMING A MAC OPERATION}{NON-VOLATILE MEMORY DEVICE PERFORMING A MAC OPERATION}

본 발명은 곱셈 및 누적(MAC: MULTIPLICATION AND ACCUMULATION) 연산 동작을 수행할 수 있는 비휘발성 메모리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a nonvolatile memory device capable of performing a multiplication and accumulation (MAC) operation.

이미지 인식, 자율 주행 자동차 등의 인공 지능 분야에서 신경망(NEURAL NETWORK)이 널리 이용되고 있다.Neural networks are widely used in artificial intelligence fields such as image recognition and self-driving cars.

신경망은 입력 레이어, 출력 레이어, 및 그 사이의 하나 또는 둘 이상의 내부 레이어를 포함한다. A neural network contains an input layer, an output layer, and one or more internal layers between them.

각각의 레이어는 하나 또는 둘 이상의 뉴런을 포함하고, 인접한 레이어에 포함된 뉴런들은 시냅스를 통해 서로 연결되며 각각의 시냅스에는 가중치가 할당된다.Each layer contains one or more neurons, and neurons in adjacent layers are connected to each other through synapses, and each synapse is assigned a weight.

시냅스에 할당되는 가중치는 훈련 동작을 통해 결정된다.The weights assigned to synapses are determined through training operations.

입력 레이어에 포함된 뉴런의 값은 입력된 값으로부터 결정되고, 내부 레이어 및 출력 레이어에 포함된 뉴런의 값은 이전 레이어에 포함된 뉴런의 값과 시냅스에 할당된 가중치를 이용한 연산 결과로부터 얻어진다. The values of neurons included in the input layer are determined from the input values, and the values of neurons included in the internal layers and output layers are obtained from the results of operations using the values of neurons included in the previous layer and the weights assigned to the synapses.

신경망 연산에서는 곱셈 및 누적(MAC) 연산이 빈번하게 수행되며 이를 효율적으로 수행할 수 있는 연산 회로의 중요성이 증가하고 있다.In neural network operations, multiplication and accumulation (MAC) operations are frequently performed, and the importance of operation circuits that can perform them efficiently is increasing.

CN 108446097CN 108446097 US 9430735US 9430735 KR 10-2010-0034614 AKR 10-2010-0034614 A

본 기술은 곱셈 및 누적(MAC) 연산을 수행할 수 있는 비휘발성 메모리 장치를 제공한다.The present technology provides a non-volatile memory device capable of performing multiplication and accumulation (MAC) operations.

본 발명의 일 실시예에 의한 비휘발성 메모리 장치는 다수의 가중치를 저장하는 다수의 비휘발성 메모리 소자 및 다수의 입력 신호에 따라 다수의 비휘발성 메모리 소자에 연결되는 다수의 비트라인을 포함하는 메모리 셀 어레이; 및 다수의 입력 신호에 따라 다수의 비트라인에 유도되는 전압으로부터 연산 신호를 출력하는 연산 출력 회로를 포함한다.A nonvolatile memory device according to one embodiment of the present invention includes a memory cell array including a plurality of nonvolatile memory elements storing a plurality of weights and a plurality of bit lines connected to the plurality of nonvolatile memory elements according to a plurality of input signals; and an operation output circuit outputting an operation signal from voltages induced in the plurality of bit lines according to a plurality of input signals.

본 기술에 의한 비휘발성 메모리 장치는 메모리 셀에 가중치에 대응하는 정보를 저장하여 가중치 벡터와 입력 벡터의 내적 연산을 용이하게 수행할 수 있다.A nonvolatile memory device according to the present technology can easily perform an inner product operation between a weight vector and an input vector by storing information corresponding to weights in memory cells.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 플래시 메모리 장치를 나타내는 블록도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 출력 회로를 나타내는 블록도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 플래시 셀 어레이와 출력 회로를 나타내는 회로도.
도 4는 플래시 메모리 셀의 동작을 나타내는 설명도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 입력 회로의 동작을 나타내는 타이밍도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 플래시 메모리 장치의 연산 동작을 나타내는 타이밍도.
도 7 및 8은 가중치가 2 비트인 경우의 연산 동작을 설명하는 설명도.
FIG. 1 is a block diagram showing a flash memory device according to one embodiment of the present invention.
Figure 2 is a block diagram showing an output circuit according to one embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a circuit diagram showing a flash cell array and an output circuit according to one embodiment of the present invention.
Figure 4 is an explanatory diagram showing the operation of a flash memory cell.
Figure 5 is a timing diagram showing the operation of an input circuit according to one embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a timing diagram showing an operational operation of a flash memory device according to one embodiment of the present invention.
Figures 7 and 8 are explanatory diagrams explaining the operation when the weight is 2 bits.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 개시한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the attached drawings.

이하의 개시에서는 플래시 메모리 장치를 예로 들어 본 발명의 일 실시예에 의한 비휘발성 메모리 장치를 개시하나 메모리 장치의 종류가 반드시 플래시 메모리 장치로 한정되는 것은 아니다.In the following disclosure, a nonvolatile memory device according to an embodiment of the present invention is disclosed using a flash memory device as an example, but the type of the memory device is not necessarily limited to a flash memory device.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 플래시 메모리 장치(1)를 나타내는 블록도이다.FIG. 1 is a block diagram showing a flash memory device (1) according to one embodiment of the present invention.

본 실시예에 의한 플래시 메모리 장치(1)는 명령 디코더(100), 출력 회로(200), 플래시 셀 어레이(300), 입력 회로(400), 및 워드라인 제어 회로(500)를 포함한다.The flash memory device (1) according to the present embodiment includes a command decoder (100), an output circuit (200), a flash cell array (300), an input circuit (400), and a word line control circuit (500).

플래시 셀 어레이(300)는 메모리 셀 어레이로 지칭될 수 있다.The flash cell array (300) may be referred to as a memory cell array.

명령 디코더(100)는 기본적으로 종래의 플래시 메모리 장치에 포함된 명령 디코더와 마찬가지로 읽기 동작, 프로그램 동작 및 소거 동작을 제어한다.The command decoder (100) basically controls read operations, program operations, and erase operations, similar to a command decoder included in a conventional flash memory device.

본 실시예에서 명령 디코더(100)는 연산 동작을 위하여 필요한 제어 동작을 추가로 수행한다.In this embodiment, the command decoder (100) additionally performs control operations necessary for the operational operation.

본 실시예에 의한 플래시 메모리 장치는 메모리 동작 모드와 연산 동작 모드를 가진다.The flash memory device according to the present embodiment has a memory operation mode and an operation operation mode.

메모리 동작 모드에서는 일반적인 플래시 메모리 장치의 동작을 수행한다. 연산 동작 모드에서는 MAC 연산 동작을 수행한다.In memory operation mode, it performs the operations of a general flash memory device. In operation operation mode, it performs MAC operation.

명령 디코더(100)는 모드 신호(MODE)를 출력하여 메모리 동작 모드(MODE = 0)와 연산 동작 모드(MODE = 1)를 구분할 수 있다.The command decoder (100) can distinguish between the memory operation mode (MODE = 0) and the operation operation mode (MODE = 1) by outputting a mode signal (MODE).

출력 회로(200)는 플래시 셀 어레이(300)의 비트라인(BL)과 연결되어 메모리 동작 모드에서 데이터 신호(VOUT)를 출력하고 연산 동작 모드에서 연산 신호(VMAC)를 출력한다.The output circuit (200) is connected to a bit line (BL) of a flash cell array (300) and outputs a data signal (VOUT) in a memory operation mode and an operation signal (VMAC) in an operation operation mode.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 출력 회로(200)를 나타내는 블록도이다.Figure 2 is a block diagram showing an output circuit (200) according to one embodiment of the present invention.

출력 회로(200)는 제 1 스위치(201), 제 2 스위치(202), 연산 출력 회로(210), 데이터 출력 회로(220)를 포함한다.The output circuit (200) includes a first switch (201), a second switch (202), an operation output circuit (210), and a data output circuit (220).

본 실시예에서 제 1 스위치(201)는 모드 신호(MODE)가 하이 레벨인 경우 턴온되고 제 2 스위치(202)는 모드 신호(MODE)가 로우 레벨인 경우 턴온된다.In this embodiment, the first switch (201) is turned on when the mode signal (MODE) is at a high level, and the second switch (202) is turned on when the mode signal (MODE) is at a low level.

연산 출력 회로(210)는 비트라인(BL)에서 출력된 신호로부터 연산 신호(VMAC)를 출력한다.The operation output circuit (210) outputs an operation signal (VMAC) from a signal output from a bit line (BL).

데이터 출력 회로(220)는 비트라인(BL)에서 출력된 신호로부터 데이터 신호(VOUT)를 출력한다.The data output circuit (220) outputs a data signal (VOUT) from a signal output from a bit line (BL).

데이터 출력 회로(220)의 구성 및 동작은 종래의 플래시 메모리 장치에서와 실질적으로 동일하므로 구체적인 설명을 생략한다.The configuration and operation of the data output circuit (220) are substantially the same as those of a conventional flash memory device, so a detailed description is omitted.

연산 출력 회로(210)의 구성 및 동작은 플래시 셀 어레이(300)의 구성과 함께 도 3을 참조하여 구체적으로 개시한다.The configuration and operation of the operation output circuit (210) are specifically disclosed with reference to FIG. 3 together with the configuration of the flash cell array (300).

입력 회로(400)는 모드 신호(MODE)에 따라 입력 신호(X1, X2, ..., Xn)를 플래시 셀 어레이(300)에 제공한다.The input circuit (400) provides input signals (X1, X2, ..., Xn) to the flash cell array (300) according to the mode signal (MODE).

메모리 동작 모드에서 입력 신호(X1, X2, ..., Xn)는 플래시 셀 어레이(300)에 그대로 제공되어 비트라인 선택 스위치를 제어한다.In memory operation mode, input signals (X1, X2, ..., Xn) are provided as is to the flash cell array (300) to control the bit line selection switch.

메모리 동작 모드에서 입력 신호(X1, X2, ..., Xn)는 각각 1비트 신호로서 비트라인 선택 신호로 사용될 수 있다.In memory operation mode, the input signals (X1, X2, ..., Xn) are each 1-bit signals and can be used as bit line selection signals.

연산 동작 모드에서 입력 신호(X1, X2, ..., Xn)는 펄스 입력 신호(PX1, PX2, ..., PXn)로 변환되어 제공된다.In the operation mode, input signals (X1, X2, ..., Xn) are converted into pulse input signals (PX1, PX2, ..., PXn) and provided.

연산 동작 모드에서 입력 신호(X1, X2, ..., Xn)는 각각 멀티비트 신호로 제공될 수 있다.In the computational operation mode, the input signals (X1, X2, ..., Xn) can each be provided as multi-bit signals.

본 실시예에서 펄스 입력 신호(PX1, PX2, ..., PXn)는 대응하는 입력 신호(X1, X2, ..., Xn)의 값에 대응하는 폭을 갖는 펄스 신호이다.In this embodiment, the pulse input signals (PX1, PX2, ..., PXn) are pulse signals having a width corresponding to the values of the corresponding input signals (X1, X2, ..., Xn).

도 5는 연산 동작 모드에서 본 발명의 일 실시예에 의한 입력 회로(400)의 동작을 나타내는 타이밍도이다.FIG. 5 is a timing diagram showing the operation of an input circuit (400) according to one embodiment of the present invention in an operation operation mode.

도 5에서 X1 = "1111", X2 = "1000", X3 = "0100", X4 = "0010"이다.In Figure 5, X1 = "1111", X2 = "1000", X3 = "0100", and X4 = "0010".

클록 신호(CLK)의 주기를 T라고 했을 때, PX1는 15T의 폭을 갖는 펄스이고, PX2는 8T의 폭을 갖는 펄스이고, PX3은 4T의 폭을 갖는 펄스이고, PX4는 2T의 폭을 갖는 펄스이다.When the period of the clock signal (CLK) is T, PX1 is a pulse with a width of 15T, PX2 is a pulse with a width of 8T, PX3 is a pulse with a width of 4T, and PX4 is a pulse with a width of 2T.

워드라인 제어 회로(500)는 플래시 셀 어레이(300)에 다수의 워드라인 전압(VW1, VW2, ..., VWn)을 제공한다.The word line control circuit (500) provides a plurality of word line voltages (VW1, VW2, ..., VWn) to the flash cell array (300).

워드라인 제어 회로(500)는 소스라인 선택 신호(CSL)를 추가로 제공할 수 있다.The word line control circuit (500) can additionally provide a source line select signal (CSL).

워드라인 제어 회로(500)의 구성은 종래의 플래시 메모리 장치에 사용되는 워드라인 제어 회로(500)와 실질적으로 동일하다.The configuration of the word line control circuit (500) is substantially the same as the word line control circuit (500) used in a conventional flash memory device.

예를 들어 읽기 동작 시 다수의 워드라인 전압은 각각 읽기 전압(VRead) 또는 패스 전압(VPass)의 레벨을 가진다.For example, during a read operation, each of the multiple word line voltages has a level of read voltage (VRead) or pass voltage (VPass).

연산 동작 모드에서 워드라인 제어 회로(500)는 읽기 동작, 프로그램 동작, 소거 동작을 제어할 수 있으며 이때 워드라인 제어 회로(500)의 동작은 메모리 동작 모드에서 실질적으로 동일하다.In the operation mode, the word line control circuit (500) can control read operations, program operations, and erase operations, and at this time, the operation of the word line control circuit (500) is substantially the same as in the memory operation mode.

이에 따라 워드라인 제어 회로(500)의 구체적인 구성에 대해서는 개시하지 않는다.Accordingly, the specific configuration of the word line control circuit (500) is not disclosed.

도 3은 연산 동작 모드에서 본 발명의 일 실시에에 의한 플래시 셀 어레이(300)와 출력 회로(200)를 나타내는 회로도이다.FIG. 3 is a circuit diagram showing a flash cell array (300) and an output circuit (200) according to one embodiment of the present invention in an operation mode.

연산 동작 모드에서 도 2의 제 1 스위치(201)는 턴온되고 제 2 스위치(202)는 턴오프된다. In the operation mode, the first switch (201) of Fig. 2 is turned on and the second switch (202) is turned off.

이에 따라 도 3에서 제 1 스위치(201), 제 2 스위치(202) 및 데이터 출력 회로(220)의 도시를 생략하였다.Accordingly, the illustrations of the first switch (201), the second switch (202), and the data output circuit (220) in Fig. 3 are omitted.

플래시 셀 어레이(300)는 다수의 낸드 스트링(310-1, 310-2, ..., 310-n)을 포함한다.The flash cell array (300) includes a plurality of NAND strings (310-1, 310-2, ..., 310-n).

낸드 스트링(310-1)은 대응하는 비트라인(BL)과 소스라인(SL) 사이에 연결되며 직렬로 연결된 다수의 플래시 셀(F1, F2, ..., Fm)을 포함한다.A NAND string (310-1) is connected between a corresponding bit line (BL) and a source line (SL) and includes a plurality of flash cells (F1, F2, ..., Fm) connected in series.

이하에서 낸드 스트링은 셀 스트링으로, 플래시 셀은 메모리 셀로 지칭될 수 있다.Hereinafter, a NAND string may be referred to as a cell string, and a flash cell may be referred to as a memory cell.

낸드 스트링(310-1)은 플래시 셀(F1)과 비트라인(BL)을 연결하는 비트라인 선택 스위치(N1)와 플래시 셀(Fm)과 소스라인(SL)을 연결하는 소스라인 선택 스위치(N2)를 포함한다.A NAND string (310-1) includes a bit line selection switch (N1) connecting a flash cell (F1) and a bit line (BL) and a source line selection switch (N2) connecting a flash cell (Fm) and a source line (SL).

본 실시예에서 비트라인 선택 스위치(N1)와 소스라인 선택 스위치(N2)는 NMOS 트랜지스터이다.In this embodiment, the bit line selection switch (N1) and the source line selection switch (N2) are NMOS transistors.

다수의 플래시 셀(F1, F2, ..., Fm)은 플로팅 게이트 방식의 플래시 셀 또는 차지트랩 방식의 플래시 셀이다.A number of flash cells (F1, F2, ..., Fm) are floating gate flash cells or charge trap flash cells.

각각의 플래시 셀은 가중치를 저장하며 가중치를 저장하는 동작은 플래시 메모리 장치(1)의 프로그램 동작에 수행될 수 있다.Each flash cell stores a weight, and the operation of storing the weight can be performed in a program operation of the flash memory device (1).

본 실시예에서 플래시 셀은 1 비트의 가중치를 저장한다. 플래시 셀은 멀티 비트의 가중치를 저장할 수도 있는데 이에 대해서는 2 비트의 가중치를 저장하는 경우를 예로 들어 아래에서 구체적으로 개시한다.In this embodiment, a flash cell stores a 1-bit weight. A flash cell can also store a multi-bit weight, which will be specifically disclosed below with an example of storing a 2-bit weight.

도 4는 플래시 셀의 동작을 나타내는 설명도이다.Figure 4 is an explanatory diagram showing the operation of a flash cell.

플래시 셀은 플로팅 게이트 또는 차지트랩 영역에 전하가 주입되었는지에 따라 문턱전압이 낮거나 문턱전압이 높게 설정된다.Flash cells have either a low or high threshold voltage depending on whether charge is injected into the floating gate or charge trap region.

본 실시예에서 문턱 전압이 낮은 경우는 가중치가 1인 경우에 대응하고 문턱 전압이 높은 경우는 가중치가 0인 경우에 대응한다.In this embodiment, a low threshold voltage corresponds to a case where the weight is 1, and a high threshold voltage corresponds to a case where the weight is 0.

이때 낮은 문턱 전압과 높은 문턱 전압 사이의 전압으로 읽기 전압(VRead)을 설정하여 플래시 셀의 게이트에 인가하면 문턱 전압에 따라 플래시 셀의 드레인-소스 전압(Vds)이 달라진다.At this time, when the read voltage (VRead) is set to a voltage between the low threshold voltage and the high threshold voltage and applied to the gate of the flash cell, the drain-source voltage (Vds) of the flash cell changes depending on the threshold voltage.

예를 들어 문턱 전압이 낮게 프로그램된 경우 플래시 셀에 읽기 전압을 인가하면 플래시 셀은 저저항 상태가 되어 드레인-소스 전압은 낮아진다.For example, if the threshold voltage is programmed low and a read voltage is applied to the flash cell, the flash cell enters a low-resistance state, lowering the drain-source voltage.

반대로 문턱 전압이 높게 프로그램된 경우 플래시 셀에 읽기 전압을 인가하면 플래시 셀은 고저항 상태가 되어 드레인-소스 전압은 높아진다.Conversely, when the threshold voltage is programmed high and a read voltage is applied to the flash cell, the flash cell enters a high-resistance state and the drain-source voltage increases.

패스 전압(VPass)은 높은 문턱 전압보다 더 높은 전압으로서 패스 전압이 인가되는 플래시 셀은 항상 저저항 상태가 된다.The pass voltage (VPass) is a voltage higher than the high threshold voltage, and the flash cell to which the pass voltage is applied is always in a low resistance state.

본 실시예에서 다수의 플래시 셀(F1, F2, ..., Fm) 중 하나에는 읽기 전압(VRead)이 인가되고 나머지에는 패스 전압(VPass)이 인가된다.In this embodiment, a read voltage (VRead) is applied to one of a plurality of flash cells (F1, F2, ..., Fm) and a pass voltage (VPass) is applied to the rest.

본 실시예에서는 플래시 셀에 단일 비트의 가중치가 저장되므로 도 3에서 다수의 낸드 스트링(310-1, 310-2,…., 310-n)에 동일한 읽기 전압(VRead)이 인가된다.In this embodiment, since a single bit of weight is stored in a flash cell, the same read voltage (VRead) is applied to multiple NAND strings (310-1, 310-2, ..., 310-n) in FIG. 3.

플래시 셀이 멀티 레벨 가중치를 저장하는 경우 낸드 스트링마다 다수의 서로 다른 레벨의 읽기 전압이 제공될 수 있다. 이에 대해서는 도 7 및 8을 참조하여 실시예를 개시한다.When flash cells store multi-level weights, multiple different levels of read voltages can be provided for each NAND string. This is disclosed in embodiments with reference to FIGS. 7 and 8.

본 실시예에서 비트라인 선택 스위치(N1)는 펄스 입력 신호(PX1)에 의해 온오프가 제어되고 소스라인 선택 스위치(N2)는 소스라인 선택 신호(CSL)에 의해 온오프가 제어된다.In this embodiment, the bit line selection switch (N1) is turned on and off by a pulse input signal (PX1), and the source line selection switch (N2) is turned on and off by a source line selection signal (CSL).

소스라인 선택 신호(CSL)는 낸드 스트링(310-1)이 선택되는 경우 턴온될 수 있다.The source line select signal (CSL) can be turned on when the NAND string (310-1) is selected.

본 실시예에서 소스라인 선택 신호(CSL)는 워드라인 제어 회로(500)에 의해 제공될 수 있으나 소스라인 선택 신호(CSL)를 제공하는 구성은 다양하게 변경될 수 있다.In this embodiment, the source line selection signal (CSL) may be provided by the word line control circuit (500), but the configuration for providing the source line selection signal (CSL) may be changed in various ways.

비트라인 선택 스위치(N1)는 펄스 입력 신호(N1)가 하이 레벨인 구간에서 턴온되어 비트라인(BL)을 다수의 플래시 셀(F1, F2, .., Fm)과 연결한다.The bit line selection switch (N1) is turned on in a section where the pulse input signal (N1) is at a high level to connect the bit line (BL) to a number of flash cells (F1, F2, .., Fm).

이때 읽기 전압(VRead)이 인가되는 플래시 셀(F1)에 프로그램된 가중치에 따라 비트라인(BL)의 전압(VIwp1)이 결정된다.At this time, the voltage (VIwp1) of the bit line (BL) is determined according to the weight programmed in the flash cell (F1) to which the read voltage (VRead) is applied.

연산 출력 회로(200)는 다수의 낸드 스트링(310-1, 310-2, ..., 310-n)에 대응하는 다수의 곱셈 출력 회로(211-1, 211-2, ..., 211-n)를 포함한다.The operation output circuit (200) includes a plurality of multiplication output circuits (211-1, 211-2, ..., 211-n) corresponding to a plurality of NAND strings (310-1, 310-2, ..., 310-n).

다수의 곱셈 출력 회로는 각각 대응하는 펄스 입력 신호와 플래시 셀에 프로그램된 가중치의 곱에 대응하는 전류를 출력한다.Each of the multiple output circuits outputs a current corresponding to the product of a corresponding pulse input signal and a weight programmed into the flash cell.

예를 들어 곱셈 출력 회로(211-1)는 펄스 입력 신호(PX1)와 플래시 셀(F1)에 프로그램 된 가중치(W1)의 곱에 대응하는 곱셈 전류(I1)를 출력한다.For example, the multiplication output circuit (211-1) outputs a multiplication current (I1) corresponding to the product of a pulse input signal (PX1) and a weight (W1) programmed in a flash cell (F1).

곱셈 출력 회로(211-1)는 도 2의 제 1 스위치(201)를 통해 비트라인(BL)과 연결된다. 전술한 바와 같이 도 3에서 제 1 스위치(201)를 생략하였다.The multiplication output circuit (211-1) is connected to the bit line (BL) through the first switch (201) of Fig. 2. As described above, the first switch (201) is omitted in Fig. 3.

곱셈 출력 회로(211-1)는 비트라인(BL)의 전압(VIwp1)을 버퍼링하여 버퍼 출력 전압(Vbuf1)을 출력하는 버퍼(221), 버퍼 출력 전압(Vbuf1)에 따라 곱셈 전류(I1)를 출력하는 전류원(P1)을 포함한다.The multiplication output circuit (211-1) includes a buffer (221) that buffers the voltage (VIwp1) of the bit line (BL) and outputs a buffer output voltage (Vbuf1), and a current source (P1) that outputs a multiplication current (I1) according to the buffer output voltage (Vbuf1).

본 실시예에서 전류원(P1)은 PMOS 트랜지스터로서 게이트에 버퍼 출력 전압(Vbuf1)이 인가되고 소스는 전원 전압(VDD)에 연결되고 드레인에서 곱셈 전류(I1)를 출력한다.In this embodiment, the current source (P1) is a PMOS transistor, the gate of which is applied with a buffer output voltage (Vbuf1), the source of which is connected to the power supply voltage (VDD), and the drain of which outputs a multiplication current (I1).

전류원(P1)은 전원(VDD)과 PMOS 트랜지스터(P1)의 소스 사이에 연결되는 저항(R2)을 더 포함할 수 있다.The current source (P1) may further include a resistor (R2) connected between the power supply (VDD) and the source of the PMOS transistor (P1).

버퍼(221)의 입력단과 전원(VDD) 사이에는 저항(R1)이 연결될 수 있다.A resistor (R1) can be connected between the input terminal of the buffer (221) and the power supply (VDD).

이때 버퍼(221)의 입력단 전압 즉 비트라인 전압(VIwp1)은 낸드 스트링(310-1)의 저항과 저항(R1)의 저항 비로 전원 전압(VDD)을 분배한 전압에 대응한다.At this time, the input voltage of the buffer (221), i.e., the bit line voltage (VIwp1), corresponds to the voltage obtained by distributing the power supply voltage (VDD) by the resistance ratio of the NAND string (310-1) and the resistor (R1).

펄스 입력 신호(PX1)가 로우 레벨인 경우 비트라인 선택 스위치(N1)가 턴오프 되므로 비트라인 전압(VIwp1)은 전원 전압(VDD)으로 풀업된다. 이때 버퍼 출력 전압(Vbuf1)은 하이 레벨이 된다.When the pulse input signal (PX1) is at a low level, the bit line selection switch (N1) is turned off, so the bit line voltage (VIwp1) is pulled up to the power supply voltage (VDD). At this time, the buffer output voltage (Vbuf1) becomes a high level.

펄스 입력 신호(PX1)가 하이 레벨인 경우 비트라인 선택 스위치(N1)가 턴온되므로 플래시 셀(F1)의 프로그램 상태에 따라 비트라인 전압(VIwp1)은 전원 전압(VDD)에 가까운 전압이 되거나 소스라인 전압 즉 접지 전압에 가까운 전압이 된다.When the pulse input signal (PX1) is at a high level, the bit line selection switch (N1) is turned on, so that the bit line voltage (VIwp1) becomes a voltage close to the power supply voltage (VDD) or a voltage close to the source line voltage, i.e., the ground voltage, depending on the program state of the flash cell (F1).

예를 들어 플래시 셀(F1)이 고저항 상태(문턱 전압이 높은 상태, W1 = 0)로 프로그램되었다면 낸드 스트링(310-1)의 저항은 큰 값이 되고 비트라인 전압(VIwp1)은 전원 전압(VDD)에 가까운 전압이 되어 버퍼 출력 전압(Vbuf1)은 하이 레벨이 된다. For example, if the flash cell (F1) is programmed in a high resistance state (high threshold voltage state, W1 = 0), the resistance of the NAND string (310-1) becomes a large value, the bit line voltage (VIwp1) becomes a voltage close to the power supply voltage (VDD), and the buffer output voltage (Vbuf1) becomes a high level.

플래시 셀(F1)이 저저항 상태(문턱 전압이 낮은 상태, W1 = 1)로 프로그램되었다면 낸드 스트링(310-1)의 저항은 작은 값이 되고 비트라인 전압(VIwp1)은 접지 전압에 가까운 전압이 되어 버퍼 출력 전압(Vbuf1)은 로우 레벨이 된다.If the flash cell (F1) is programmed in a low resistance state (low threshold voltage, W1 = 1), the resistance of the NAND string (310-1) becomes a small value and the bit line voltage (VIwp1) becomes a voltage close to the ground voltage, so the buffer output voltage (Vbuf1) becomes a low level.

버퍼 출력 전압(Vbuf1)이 하이 레벨이 되는 경우 PMOS 트랜지스터(P1)가 턴오프되어 곱셈 전류(I1)는 0이 된다.When the buffer output voltage (Vbuf1) becomes high, the PMOS transistor (P1) turns off and the multiplication current (I1) becomes 0.

버퍼 출력 전압(Vbuf1)이 로우 레벨이 되는 경우 PMOS 트랜지스터(P1)가 턴온되어 곱셈 전류(I1)는 0보다 큰 값이 된다.When the buffer output voltage (Vbuf1) becomes low level, the PMOS transistor (P1) turns on and the multiplication current (I1) becomes a value greater than 0.

연산 출력 회로(210)는 덧셈 커패시터(212)와 리셋 스위치(213)를 더 포함한다.The operation output circuit (210) further includes an addition capacitor (212) and a reset switch (213).

덧셈 커패시터(212)는 다수의 곱셈 전류(I1, I2, ..., In)에 의해 충전되어 연산 전압(VMAC)을 출력한다.The addition capacitor (212) is charged by a plurality of multiplication currents (I1, I2, ..., In) and outputs an operation voltage (VMAC).

리셋 스위치(213)는 리셋 신호(RESET)에 따라 덧셈 커패시터(212)를 방전시킨다.The reset switch (213) discharges the addition capacitor (212) according to the reset signal (RESET).

도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 플래시 메모리 장치의 연산 동작을 나타내는 타이밍도이다.FIG. 6 is a timing diagram showing an operational operation of a flash memory device according to one embodiment of the present invention.

도 6에서 펄스 입력 신호(PX1)에 대응하는 가중치(W1) 및 펄스 입력 신호(PX2)에 대응하는 가중치(W2)는 모두 1인 것으로 가정한다.In Fig. 6, it is assumed that both the weight (W1) corresponding to the pulse input signal (PX1) and the weight (W2) corresponding to the pulse input signal (PX2) are 1.

도 6에서 펄스 입력 신호(PX1)는 T0 - T2 사이에서 하이 레벨을 가지고 이에 따라 버퍼 출력 전압(Vbuf1)은 T0 - T2 사이에서 로우 레벨을 가진다.In Fig. 6, the pulse input signal (PX1) has a high level between T0 and T2, and accordingly, the buffer output voltage (Vbuf1) has a low level between T0 and T2.

이에 따라 곱셈 전류(I1)는 T0 - T2 사이에서 제공되어 덧셈 커패시터(212)를 충전한다.Accordingly, the multiplication current (I1) is provided between T0 and T2 to charge the addition capacitor (212).

또한 펄스 입력 신호(PX2)는 T0 - T1 사이에서 하이 레벨을 가지고 이에 따라 버퍼 출력 전압(Vbuf2)은 T0 - T1 사이에서 로우 레벨을 가진다.Additionally, the pulse input signal (PX2) has a high level between T0 and T1, and accordingly, the buffer output voltage (Vbuf2) has a low level between T0 and T1.

이에 따라 곱셈 전류(I2)는 T0 - T1 사이에서 제공되어 덧셈 커패시터(212)를 충전한다.Accordingly, the multiplication current (I2) is provided between T0 and T1 to charge the addition capacitor (212).

연산 전압(VMAC)은 곱셈 전류(I1, I2)가 제공되는 T0 - T1 사이에서 급격히 증가하다가 T1 - T2에서 서서히 증가한다.The operational voltage (VMAC) increases rapidly between T0 and T1 when the multiplication currents (I1, I2) are provided, and then gradually increases between T1 and T2.

T3에서 리셋 신호(RESET)가 활성화되어 덧셈 커패시터(212)가 방전된다.At T3, the reset signal (RESET) is activated and the addition capacitor (212) is discharged.

T3에서의 연산 전압(VMAC)은 입력 신호(X1, X2, ..., Xn)를 원소로 가지는 입력 벡터와 가중치 신호(W1, W2, ..., Wn)를 원소로 가지는 가중치 벡터의 내적에 대응한다.The operational voltage (VMAC) at T3 corresponds to the inner product of the input vector having input signals (X1, X2, ..., Xn) as elements and the weight vector having weight signals (W1, W2, ..., Wn) as elements.

T0 ~ T3의 시간을 연산 주기로 지칭할 수 있다.The time from T0 to T3 can be referred to as the operation cycle.

도 3은 각 낸드 스트링의 첫 번째 플래시 셀(F1)에 가중치가 프로그램된 것을 가정하였다.Figure 3 assumes that a weight is programmed into the first flash cell (F1) of each NAND string.

다른 실시예에서는 낸드 스트링의 다른 플래시 셀(F1)에도 가중치를 프로그램할 수 있으며 이 경우 플래시 셀 어레이는 가중치 행렬에 포함된 전체 가중치를 저장할 수 있다.In another embodiment, weights can also be programmed into other flash cells (F1) of the NAND string, in which case the flash cell array can store the entire weights contained in the weight matrix.

이 경우 전술한 연산 동작을 플래시 셀 어레이의 행별로 수행함으로써 가중치 행렬과 입력 벡터의 곱셈 연산 결과를 도출할 수 있다.In this case, the result of the multiplication operation of the weight matrix and the input vector can be derived by performing the aforementioned operation operation for each row of the flash cell array.

연산 출력 회로(210)는 연산 전압(VMAC)을 디지털 신호로 변환하기 위한 아날로그 디지털 변환기를 더 포함할 수 있다.The operation output circuit (210) may further include an analog-to-digital converter for converting the operation voltage (VMAC) into a digital signal.

연산 출력 회로(210)는 연산 전압(VMAC)의 레벨을 조절하기 위한 회로를 더 포함할 수 있다.The operation output circuit (210) may further include a circuit for controlling the level of the operation voltage (VMAC).

도 7 및 도 8은 가중치가 2 비트인 경우의 동작을 설명하는 설명도이다.Figures 7 and 8 are explanatory diagrams explaining the operation when the weight is 2 bits.

가중치가 2비트이므로 가중치는 “00”, “01”, “10”, “11” 네 가지 경우를 가진다.Since the weight is 2 bits, the weight has four cases: “00”, “01”, “10”, and “11”.

가중치가 2 비트인 경우 본 실시예에서는 도 6에 도시된 연산 동작을 3회 반복하여 최종적으로 합산된 연산 전압을 생성한다.In the present embodiment, when the weight is 2 bits, the operation operation shown in Fig. 6 is repeated three times to generate the final summed operation voltage.

즉 가중치가 2 비트인 경우에는 도 6의 연산 주기가 3회 경과된 후 리셋 신호가 활성화된다.That is, when the weight is 2 bits, the reset signal is activated after three operation cycles of Fig. 6 have elapsed.

도 7에서 (A), (B), (C)는 3회의 연산 동작에 대응하며 각각의 경우 읽기 전압의 레벨이 조정된다.In Fig. 7, (A), (B), and (C) correspond to three operation operations, and in each case, the level of the read voltage is adjusted.

(A)에 도시된 제 1 단계 연산 동작에서는 “10”과 “01”을 구별할 수 있는 제 1 전압(VRead1)으로 읽기 전압이 설정된다.In the first stage operation illustrated in (A), the read voltage is set to the first voltage (VRead1) that can distinguish between “10” and “01”.

(B)에 도시된 제 2 단계 연산 동작에서는 “11”과 “10”을 구별할 수 있는 제 2 전압(VRead2)으로 읽기 전압이 설정된다.In the second stage operation illustrated in (B), the read voltage is set to a second voltage (VRead2) that can distinguish between “11” and “10”.

(C)에 도시된 제 3 단계 연산 동작에서는 “01”과 “00”을 구별할 수 있는 제 3 전압(VRead3)으로 읽기 전압이 설정된다.In the third step operation illustrated in (C), the read voltage is set to a third voltage (VRead3) that can distinguish between “01” and “00”.

도 8은 X2와 W2의 곱셈이 진행되는 과정을 도시한다.Figure 8 illustrates the process of multiplying X2 and W2.

먼저 도 5에 도시된 바와 같이 X2는 8이므로 PX2는 8T의 폭을 가지는 펄스 형태로 표시되며 PX2는 제 1 내지 제 3 단계에서 동일하게 유지된다.First, as shown in Fig. 5, since X2 is 8, PX2 is displayed in the form of a pulse with a width of 8T, and PX2 remains the same in the first to third steps.

도 8에서 가중치 W2는 10”인 것으로 가정한다.In Fig. 8, the weight W2 is assumed to be 10”.

제 1 단계 연산 동작에서 읽기 전압은 제 1 전압(VRead1)으로 설정되므로 제 1 단계 연산 동작이 진행되는 동안 가중치는 1로 인식된다.In the first stage operation, the read voltage is set to the first voltage (VRead1), so the weight is recognized as 1 while the first stage operation is in progress.

제 2 단계 연산 동작에서 읽기 전압은 제 2 전압(VRead2)으로 설정되므로 제 2 단계 연산 동작이 진행되는 동안 가중치는 0으로 인식된다.In the second stage operation, the read voltage is set to the second voltage (VRead2), so the weight is recognized as 0 while the second stage operation is in progress.

제 3 단계 연산 동작에서 읽기 전압은 제 3 전압(VRead3)으로 설정되므로 제 3 단계 연산 동작이 진행되는 동안 가중치는 1로 인식된다.In the third stage operation, the read voltage is set to the third voltage (VRead3), so the weight is recognized as 1 while the third stage operation is in progress.

최종적인 연산 전압은 제 1 단계 내지 제 3 단계 연산 동작을 수행하면서 생성된 연산 전압을 더한 결과에 대응하므로 최종적으로 가중치 W2는 2로 인식된다.Since the final operation voltage corresponds to the result of adding the operation voltages generated while performing the 1st to 3rd stage operation operations, the weight W2 is ultimately recognized as 2.

도 8에서는 X2와 W2의 곱에 대해서만 도시하였으나 X1 ~ Xn, W1 ~ Wn 모두에 대해서 유사한 동작이 동시에 진행되어 최종적으로 MAC 연산 결과가 출력될 수 있다.In Fig. 8, only the product of X2 and W2 is illustrated, but similar operations can be performed simultaneously for X1 to Xn and W1 to Wn, so that the final MAC operation result can be output.

3 비트 이상의 가중치에 대해서는 수행되는 단계의 수가 증가하는 것을 제외하고 위와 유사하게 연산 동작이 수행된다.For weights greater than 3 bits, the operation is performed similarly to above, except that the number of steps performed increases.

가중치의 비트 수가 K인 경우 총 2K-1 번의 단계를 수행한 후 연산 결과가 도출된다. 각각의 경우 읽기 전압은 매 단계마다 다르게 설정되며 이때 읽기 전압은 인접한 두 가중치를 구별할 수 있는 전압으로 설정된다.When the number of bits of the weight is K, the operation result is derived after performing a total of 2K -1 steps. In each case, the read voltage is set differently for each step, and at this time, the read voltage is set to a voltage that can distinguish between two adjacent weights.

기타 동작은 전술한 내용으로부터 통상의 기술자가 용이하게 도출할 수 있는 것이므로 구체적인 개시는 생략한다.Since other operations can be easily derived by a person skilled in the art from the above-mentioned contents, their specific disclosure is omitted.

본 발명의 권리범위는 이상의 개시로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 권리범위는 청구범위에 문언적으로 기재된 범위와 그 균등범위를 기준으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is not limited to the above disclosure. The scope of the present invention should be interpreted based on the scope literally described in the claims and the equivalent scope thereof.

1: 비휘발성 메모리 장치, 플래시 메모리 장치
100: 명령 디코더
200: 출력 회로
210: 연산 출력 회로
211-1, 211-2, 211-n: 곱셈 출력 회로
212: 덧셈 커패시터
213: 리셋 스위치
220: 데이터 출력 회로
300: 메모리 셀 어레이, 플래시 셀 어레이
310-1, 310-2, 310-n: 셀 스트링, 낸드 스트링
400: 입력 회로
500: 워드라인 제어 회로
1: Nonvolatile memory device, flash memory device
100: Command Decoder
200: Output circuit
210: Operation output circuit
211-1, 211-2, 211-n: Multiplication Output Circuit
212: Addition capacitor
213: Reset switch
220: Data output circuit
300: Memory cell array, flash cell array
310-1, 310-2, 310-n: Cell string, NAND string
400: Input circuit
500: Wordline control circuit

Claims (14)

다수의 가중치를 저장하는 다수의 비휘발성 메모리 소자 및 다수의 입력 신호에 따라 상기 다수의 비휘발성 메모리 소자에 연결되는 다수의 비트라인을 포함하는 메모리 셀 어레이;
상기 다수의 입력 신호에 따라 상기 다수의 비트라인에 유도되는 전압으로부터 연산 신호를 출력하는 연산 출력 회로; 및
상기 다수의 입력 신호를 다수의 펄스 입력 신호로 변환하는 입력 회로;
를 포함하되,
상기 메모리 셀 어레이는
각각 상기 다수의 비휘발성 메모리 소자 중 어느 하나를 포함하는 다수의 셀 스트링; 및
상기 다수의 입력 신호에 따라 상기 다수의 셀 스트링과 상기 다수의 비트라인을 연결하는 다수의 비트라인 선택 스위치
를 포함하고,
상기 비트라인 선택 신호는 상기 다수의 펄스 입력 신호에 따라 상기 다수의 셀 스트링과 상기 다수의 비트라인을 연결하며,
상기 다수의 펄스 입력 신호는 각각 대응하는 입력 신호의 값에 대응하는 펄스 폭을 가지는 펄스 신호인 비휘발성 메모리 장치.
A memory cell array including a plurality of nonvolatile memory elements storing a plurality of weights and a plurality of bit lines connected to the plurality of nonvolatile memory elements according to a plurality of input signals;
An operation output circuit that outputs an operation signal from a voltage induced in the plurality of bit lines according to the plurality of input signals; and
An input circuit that converts the plurality of input signals into a plurality of pulse input signals;
Including, but not limited to,
The above memory cell array
a plurality of cell strings, each of which comprises one of the plurality of non-volatile memory elements; and
A plurality of bitline selection switches connecting the plurality of cell strings and the plurality of bitlines according to the plurality of input signals.
Including,
The above bitline selection signal connects the above multiple cell strings and the above multiple bitlines according to the above multiple pulse input signals,
A nonvolatile memory device wherein each of the plurality of pulse input signals is a pulse signal having a pulse width corresponding to the value of the corresponding input signal.
삭제delete 청구항 1에 있어서, 상기 다수의 셀 스트링은 각각은
게이트에 워드라인 신호가 인가되고 소스와 드레인이 순차적으로 직렬 연결되는 다수의 메모리 셀을 포함하는 비휘발성 메모리 장치.
In claim 1, each of the plurality of cell strings is
A nonvolatile memory device comprising a plurality of memory cells having word line signals applied to the gate and having sources and drains connected in series in sequence.
청구항 1에 있어서, 상기 메모리 셀 어레이는 다수의 소스라인 선택 신호에 따라 상기 다수의 셀 스트링을 소스 라인에 연결하는 다수의 소스라인 선택 스위치를 더 포함하는 비휘발성 메모리 장치.A nonvolatile memory device according to claim 1, wherein the memory cell array further includes a plurality of source line selection switches that connect the plurality of cell strings to source lines according to a plurality of source line selection signals. 삭제delete 삭제delete 다수의 가중치를 저장하는 다수의 비휘발성 메모리 소자 및 다수의 입력 신호에 따라 상기 다수의 비휘발성 메모리 소자에 연결되는 다수의 비트라인을 포함하는 메모리 셀 어레이; 및
상기 다수의 입력 신호에 따라 상기 다수의 비트라인에 유도되는 전압으로부터 연산 신호를 출력하는 연산 출력 회로
를 포함하되,
상기 연산 출력 회로는 다수의 곱셈 출력 회로를 포함하고,
상기 다수의 곱셈 출력 회로는 각각 대응하는 입력 신호와 대응하는 가중치 신호의 곱에 대응하는 곱셈 전류를 생성하되,
상기 다수의 곱셈 출력 회로는 각각 상기 다수의 비트라인 중 어느 하나의 비트라인의 전압에 따라 상기 곱셈 전류를 생성하는 전류원을 포함하는 비휘발성 메모리 장치.
A memory cell array including a plurality of nonvolatile memory elements storing a plurality of weights and a plurality of bit lines connected to the plurality of nonvolatile memory elements according to a plurality of input signals; and
An operation output circuit that outputs an operation signal from a voltage induced in the plurality of bit lines according to the plurality of input signals.
Including, but not limited to,
The above operation output circuit includes a plurality of multiplication output circuits,
The above multiple multiplication output circuits each generate a multiplication current corresponding to the product of a corresponding input signal and a corresponding weight signal,
A nonvolatile memory device wherein each of the plurality of multiplication output circuits includes a current source that generates the multiplication current according to the voltage of any one bit line among the plurality of bit lines.
청구항 7에 있어서, 상기 다수의 곱셈 출력 회로는 각각
전원 전압과 상기 어느 하나의 비트라인 사이에 연결되는 저항; 및
상기 저항과 상기 어느 하나의 비트라인의 공통 노드의 전압을 버퍼링하여 버퍼 출력 전압을 생성하는 버퍼;
를 더 포함하는 비휘발성 메모리 장치.
In claim 7, each of the plurality of multiplication output circuits
a resistor connected between the power supply voltage and one of the bit lines; and
A buffer for generating a buffer output voltage by buffering the voltage of the common node of the above resistor and one of the above bit lines;
A nonvolatile memory device further comprising:
청구항 8에 있어서, 상기 전류원은 상기 버퍼 출력 전압에 따라 게이트 전압이 조절되고 소스가 전원 전압에 연결되며 드레인으로부터 상기 곱셈 전류가 출력되는 PMOS 트랜지스터인 비휘발성 메모리 장치.A nonvolatile memory device according to claim 8, wherein the current source is a PMOS transistor whose gate voltage is adjusted according to the buffer output voltage, whose source is connected to a power supply voltage, and from which the multiplication current is output. 청구항 9에 있어서, 상기 전류원은 상기 전원 전압과 소스 사이에 연결된 저항을 더 포함하는 비휘발성 메모리 장치.A nonvolatile memory device according to claim 9, wherein the current source further includes a resistor connected between the power supply voltage and the source. 청구항 7에 있어서, 상기 연산 출력 회로는 상기 다수의 곱셈 출력 회로에서 출력되는 곱셈 전류를 충전하는 커패시터를 더 포함하는 비휘발성 메모리 장치. A nonvolatile memory device according to claim 7, wherein the operation output circuit further includes a capacitor that charges the multiplication current output from the plurality of multiplication output circuits. 청구항 11에 있어서, 상기 연산 출력 회로는 리셋 신호에 따라 상기 커패시터를 방전시키는 리셋 스위치를 더 포함하는 비휘발성 메모리 장치. A nonvolatile memory device according to claim 11, wherein the operation output circuit further includes a reset switch that discharges the capacitor in response to a reset signal. 청구항 1에 있어서, 상기 비휘발성 메모리 장치는 낸드 플래시 메모리 장치인 비휘발성 메모리 장치.In claim 1, the nonvolatile memory device is a NAND flash memory device. 청구항 7에 있어서, 상기 다수의 가중치는 각각 K(K는 자연수) 비트 신호이고, 상기 다수의 곱셈 출력 회로는 각각 2K-1 회의 연산 동작 단계를 수행하여 상기 곱셈 전류를 생성하되, 상기 2K-1 회의 연산 동작 단계마다 상기 다수의 비휘발성 메모리 소자 중 어느 하나에 인가되는 읽기 전압의 크기는 서로 다르게 설정되는 비휘발성 메모리 장치.

A nonvolatile memory device according to claim 7, wherein each of the plurality of weights is a K (K is a natural number) bit signal, and each of the plurality of multiplication output circuits generates the multiplication current by performing 2 K -1 operation steps, wherein the magnitude of a read voltage applied to any one of the plurality of nonvolatile memory elements is set differently for each of the 2 K -1 operation steps.

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