一种铁电电容耦合神经网络电路结构及神经网络中向量与矩阵的乘法运算方法

摘要

本发明涉及一种铁电电容耦合神经网络电路结构及神经网络中向量与矩阵的乘法运算方法。该铁电电容耦合神经网络电路结构包括基于铁电电容的权值阵列，以及与权值阵列连接的外部电路结构；权值阵列的每一个权值单元包含一个场效应晶体管和一个铁电电容。外部电路结构包括多路选择器和神经元电路。将训练好的神经网络的权值预先写入到权值矩阵中；使用互补时钟控制多路选择器和神经元电路中的开关，实现神经网络中向量与矩阵的乘法运算。本发明利用铁电电容的非易失多值特性，通过电容电荷积累与电荷重分配的特性，可以高速度、低功耗地完成向量与矩阵的乘法，电路结构简单，与现有CMOS工艺兼容，对未来神经网络加速芯片的研究有着重要意义。