技术摘要：
本发明实施例提供的抗工艺偏差的栅极耦合或源极耦合的模拟向量‑矩阵乘法运算电路，包括：用于执行模拟向量‑矩阵乘法运算的可编程半导体器件阵列以及具有多个转换支路的转换装置；对于栅极耦合的模拟向量‑矩阵乘法运算电路，每个该转换支路均包括：多个并联的可编程  全部
背景技术：
矩阵乘法运算广泛应用于图像处理、推荐系统、数据降维等数据挖掘领域，向量- 矩阵乘法是一种常用的算术运算函数。随着对高性能与低功耗的极致追求，越来越多的系 统采用硬件电路直接实现向量-矩阵乘法运算，尤其地，基于可编程半导体器件的模拟向 量-矩阵乘法运算电路得到芯片设计者的青睐。 现有的模拟向量-矩阵乘法电路通常需要设置转换电路用于形成比例镜像电路， 同时将模拟电流信号转换为模拟电压信号，进而对模拟电压信号进行模拟向量-矩阵乘法 运算，因此，转换电路的稳健性非常重要，其直接影响了后续电路的工作点。 但是，由于制造工艺偏差的影响，现有模拟向量-矩阵乘法电路中的转换电路中的 不同器件之间存在参数偏差，比如器件尺寸、门限电压等，从而导致进行矩阵中不同行或者 不同列的工作基准不一致，直接影响模拟向量-矩阵乘法运算精度。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明提供了一种抗工艺偏差的模拟向量-矩阵乘法运算电路，通过在 每个转换支路中均设置多个可编程半导体器件，能够抑制工艺参数偏差的影响，解决可编 程半导体器件阵列中不同行或者不同列的工作基准不一致的问题，有效提高了模拟向量- 矩阵乘法运算的精度。 为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案： 第一方面，提供一种抗工艺偏差的栅极耦合模拟向量-矩阵乘法运算电路，包括： 用于执行模拟向量-矩阵乘法运算的可编程半导体器件阵列以及具有多个转换支路的转换 装置； 该可编程半导体器件阵列中，每一行的所有可编程半导体器件的栅极均连接至同 一模拟电压输入端，多行可编程半导体器件对应连接多个模拟电压输入端； 每个该转换支路均包括：用于接收模拟电流输入信号的模拟电流输入端以及用于 输出模拟电压输出信号的模拟电压输出端，该模拟电压输出端对应连接一个模拟电压输入 端， 该转换支路还包括：多个并联的可编程半导体器件，每个该可编程半导体器件的 栅极与漏极相连，并连接至模拟电流输入端，对应产生模拟电压输出信号，输出至该模拟电 压输出端；每个该可编程半导体器件的源极接入第一偏置电压。 进一步地，该可编程半导体器件阵列中，每一列的所有可编程半导体器件的漏极 均连接至同一第一端，多列可编程半导体器件对应连接多个第一端，每一列的所有可编程 半导体器件的源极均连接至同一第二端，多列可编程半导体器件对应连接多个第二端，每 4 CN 111611535 A 说　明　书 2/9 页 个该可编程半导体器件的阈值电压均可调节； 其中，该第一端为偏置电压输入端，该第二端为模拟电流输出端， 或者，该第一端为模拟电流输出端，该第二端为偏置电压输入端。 进一步地，抗工艺偏差的栅极耦合模拟向量-矩阵乘法运算电路还包括： 编程电路，连接可编程半导体器件阵列中每一个可编程半导体器件的源极、栅极 和/或衬底，用于调控可编程半导体器件的阈值电压。 进一步地，抗工艺偏差的栅极耦合模拟向量-矩阵乘法运算电路还包括：电流检测 输出电路，连接在该模拟电流输出端之后，用于对该模拟电流输出端输出的模拟电流输出 信号进行处理和输出。 进一步地，该可编程半导体器件采用浮栅晶体管。 第二方面，提供一种抗工艺偏差的源极耦合模拟向量-矩阵乘法运算电路，包括： 用于执行模拟向量-矩阵乘法运算的可编程半导体器件阵列以及具有多个转换支路的转换 装置； 该可编程半导体器件阵列中，每一列的所有可编程半导体器件的源极均连接至同 一模拟电压输入端，多列可编程半导体器件对应连接多个模拟电压输入端； 每个该转换支路对应连接一个模拟电压输入端，用于将一模拟电流输入信号转换 为模拟电压输入信号并输至对应的模拟电压输入端， 该转换支路包括：运算放大器以及多个并联的可编程半导体器件； 多个可编程半导体器件的漏极均连接至该运算放大器的反相输入端，源极均连接 至该运算放大器的输出端，栅极均连接固定偏压； 该运算放大器的正相输入端连接该固定偏压，输出端连接至对应的该模拟电压输 入端。 进一步地，该可编程半导体器件阵列中，每一行的所有可编程半导体器件的栅极 均连接至同一偏置电压输入端，多行可编程半导体器件对应连接多个偏置电压输入端，每 一列的所有可编程半导体器件的漏极均连接至同一个模拟电流输出端，多列可编程半导体 器件对应连接多个模拟电流输出端，其中，每个该可编程半导体器件的阈值电压均可调节。 进一步地，抗工艺偏差的源极耦合模拟向量-矩阵乘法运算电路还包括： 编程电路，连接可编程半导体器件阵列中每一个可编程半导体器件的源极、栅极 和/或衬底，用于调控可编程半导体器件的阈值电压。 进一步地，抗工艺偏差的源极耦合模拟向量-矩阵乘法运算电路，还包括：电流检 测输出电路，连接在该模拟电流输出端之后，用于对该模拟电流输出端输出的模拟电流输 出信号进行处理和输出。 进一步地，该可编程半导体器件采用浮栅晶体管。 本发明实施例提供的抗工艺偏差的栅极耦合模拟向量-矩阵乘法运算电路，包括： 用于执行模拟向量-矩阵乘法运算的可编程半导体器件阵列以及具有多个转换支路的转换 装置；每个该转换支路均包括：用于接收模拟电流输入信号的模拟电流输入端以及用于输 出模拟电压输出信号的模拟电压输出端，该模拟电压输出端对应连接一个模拟电压输入 端，该转换支路包括：多个并联的可编程半导体器件，每个该可编程半导体器件的栅极与漏 极相连，并连接至模拟电流输入端，对应产生模拟电压输出信号，输出至该模拟电压输出 5 CN 111611535 A 说　明　书 3/9 页 端；每个该可编程半导体器件的源极接入第一偏置电压，其中，通过每个转换支路中均设置 多个可编程半导体器件，能够抑制器件参数偏差的影响，解决矩阵中不同行或者不同列的 工作基准不一致的问题，有效提高了模拟向量-矩阵乘法运算精度。 另一方面，本发明实施例还提供一种抗工艺偏差的源极耦合模拟向量-矩阵乘法 运算电路，包括：用于执行模拟向量-矩阵乘法运算的可编程半导体器件阵列以及具有多个 转换支路的转换装置；每个该转换支路对应连接一个模拟电压输入端，用于将一模拟电流 输入信号转换为模拟电压输入信号并输至对应的模拟电压输入端，该转换支路包括：运算 放大器以及多个并联的可编程半导体器件；多个可编程半导体器件的漏极均连接至该运算 放大器的反相输入端，源极均连接至该运算放大器的输出端，栅极均连接固定偏压；该运算 放大器的正相输入端连接该固定偏压，输出端连接至对应的该模拟电压输入端，其中，通过 每个转换支路中均设置多个可编程半导体器件，能够抑制器件参数偏差的影响，解决矩阵 中不同行或者不同列的工作基准不一致的问题，有效提高了模拟向量-矩阵乘法运算精度。 为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例， 并配合所附图式，作详细说明如下。 附图说明 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。 图1A为一种栅极耦合、源极求和的模拟向量-矩阵乘法运算电路的示意图一； 图1B为一种栅极耦合、漏极求和的模拟向量-矩阵乘法运算电路的示意图二； 图2示出了本发明实施例抗工艺偏差的栅极耦合模拟向量-矩阵乘法运算电路； 图3为一种源极耦合、漏极求和的模拟向量-矩阵乘法运算电路的示意图； 图4示出了本发明另一实施例抗工艺偏差的源极耦合模拟向量-矩阵乘法运算电 路。