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3차원 수직형 크로스바 메모리 구조를 이용한 뉴로 모픽 소자에 있어서,수직 방향인 제 1 방향으로 연장 형성된 연결 비트라인과 상기 각 연결 비트라인의 양측면에 상기 제 1 방향을 따라 적층된 저항성 물질층을 포함하며, 상기 제 1 방향과 교차되는 제 2 방향을 따라 서로 나란하게 배치된 복수의 제 1 시냅스 구조물들, 상기 제 2 방향으로 연장 형성되고, 상기 제 1 시냅스 구조물의 일측면에 적층된 저항성 물질층과 접촉하도록 배치되며, 상기 제 1 방향을 따라 서로 나란하게 이격되어 배치된 복수의 제 1 워드라인들,상기 제 2 방향으로 연장 형성되고, 상기 제 1 시냅스 구조물의 타측면에 적층된 저항성 물질층과 그 일측면이 접촉하도록 배치되며, 상기 제 1 방향을 따라 서로 나란하게 이격되어 배치된 복수의 제 2 워드라인들, 및상기 제 1 시냅스 구조물의 단부에 접촉되며, 상기 제 1 방향 및 제 2 방향과 교차되는 제 3 방향을 따라 연장 형성된 복수의 출력 비트라인들을 포함하되, 상기 제 1 워드라인들은 입력을 수신하는 제 1 프리 뉴런(pre-neuron)으로서 기능하고, 상기 제 2 워드라인들은 입력을 수신하는 제 2 프리 뉴런으로서 기능하며, 상기 출력 비트라인들은 포스트 뉴런으로서 기능하는 것인 뉴로 모픽 소자
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제 1 항에 있어서,상기 제 1 시냅스 구조물과 동일한 구조를 가지며, 그 일측면에 적층된 저항성 물질층이 상기 제 2 워드라인들의 타측면에 접촉하도록 배치되며, 상기 제 2 방향을 따라 서로 나란하게 배치된 복수의 제 2 시냅스 구조물들, 및상기 제 2 방향으로 연장 형성되고, 상기 제 2 시냅스 구조물들의 타측면에 적층된 저항성 물질층과 그 일측면이 접촉하도록 배치되고, 상기 제 1 방향을 따라 서로 나란하게 이격되어 배치된 복수의 제 3 워드라인들을 더 포함하되,상기 출력 비트라인들은 상기 제 2 시냅스 구조물의 단부에도 접촉되며,상기 제 3 워드라인들은 제 3 프리 뉴런으로서 기능하는 것인 뉴로 모픽 소자
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제 2 항에 있어서, 상기 각 출력 비트라인들은 상기 제 2 방향으로 연장되는 축을 기준으로 서로 동일한 위치에 있는 시냅스 구조물들의 단부에 접촉되는 것인 뉴로 모픽 소자
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제 2 항에 있어서,상기 제 2 방향으로 연장 형성되고, 상기 제 1 시냅스 구조물들과 제 2 시냅스 구조물들의 어느 한 측면에 적층된 저항성 물질층과 접촉하도록 각각 배치되며, 전압 인가에 따라 상기 제 1 시냅스 구조물들 또는 제 2 시냅스 구조물들의 활성화 상태를 조절하는 선택라인들을 더 포함하는 뉴로 모픽 소자
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제 1 항에 있어서,상기 시냅스 구조물들과 상기 워드라인들이 접촉하는 지점의 저항성 물질층의 저항 상태가 고저항 상태인지 저저항 상태인지에 따라 가중치 값이 조절되는 뉴로 모픽 소자
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제 4 항에 있어서,상기 워드라인들, 출력 비트라인들 및 선택라인들에 인가할 전압을 설정하여 가중치 기록 또는 독출 동작을 수행하도록 제어하는 제어부, 및상기 제어부가 설정한 전압을 공급하는 전압 공급부를 더 포함하는 뉴로 모픽 소자
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제 6 항에 있어서,상기 제어부는 상기 뉴로 모픽 소자를 통해 설정 가능한 복수의 인공 신경망 중 어느 하나를 선택하고, 선택된 인공 신경망의 제공을 위하여 상기 워드라인들, 출력 비트라인들 및 선택라인들에 인가할 전압을 설정하는 것인 뉴로 모픽 소자
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제 1 항에 있어서,홀수 번째 또는 짝수 번째 마다 위치한 시냅스 구조물의 일측면에 접촉된 제 1 그룹의 워드라인들 중 상기 제 1 방향으로 연장되는 축을 기준으로 서로 동일한 위치에 있는 워드 라인들의 단부에 접촉되며, 상기 제 3 방향을 따라 연장 형성된 제 1 입력 워드라인들 및 상기 제 1 그룹의 워드라인들과 접촉된 시냅스 구조물의 타측면에 접촉되는 제 2 그룹의 워드라인들 중 상기 제 1 방향으로 연장되는 축을 기준으로 서로 동일한 위치에 있는 워드 라인들의 단부에 접촉되며, 상기 제 3 방향을 따라 연장 형성된 제 2 입력 워드라인들을 더 포함하는 뉴로 모픽 소자
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3차원 수직형 크로스바 메모리 구조를 이용한 뉴로 모픽 소자에 있어서,수직 방향인 제 1 방향으로 연장 형성된 연결 비트라인과 상기 각 연결 비트라인의 양측면에 상기 제 1 방향을 따라 적층된 저항성 물질층을 포함하는 시냅스 구조물들이 어레이 형태로 배치된 시냅스 구조물 어레이,상기 제 1 방향과 교차되는 제 2 방향으로 연장 형성되고, 상기 각 시냅스 구조물의 일측면과 접촉하거나, 각 시냅스 구조물의 양 측면 사이에 접촉하도록 배치되며, 상기 제 1 방향을 따라 서로 나란하게 이격되어 배치된 복수의 워드라인들,상기 제 2 방향으로 연장되는 축을 기준으로 동일한 위치에 있는 시냅스 구조물들의 단부에 각각 접촉되며, 상기 제 1 방향 및 제 2 방향과 교차되는 제 3 방향을 따라 연장 형성되는 복수의 출력 비트라인들, 및상기 제 2 방향을 따라 배치된 시냅스 구조물들과 접속되며, 접속된 시냅스 구조물의 활성화 여부를 조절하는 선택라인들을 포함하되, 상기 각 워드라인들은 입력을 수신하는 프리 뉴런으로서 기능하며, 상기 출력 비트라인들은 포스트 뉴런으로서 기능하는 것인 뉴로 모픽 소자
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제 9 항에 있어서,상기 뉴로 모픽 소자를 통해 설정 가능한 복수의 인공 신경망 중 어느 하나를 선택하고, 상기 선택된 인공 신경망에 따라 상기 워드라인들, 출력 비트라인들 및 선택라인들에 인가할 전압을 설정하는 제어부 및상기 설정된 전압을 상기 워드라인들, 출력 비트라인들 및 선택라인들에 각각 공급하는 전압 공급부를 더 포함하는 뉴로 모픽 소자
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제 10 항에 있어서,상기 제어부는 상기 제 1 방향으로 연장되는 축을 공통으로 하는 관계에 있는 워드라인 그룹별로 각각 독립적으로 프리 뉴런 입력값이 입력되도록 하고, 각 출력 비트라인들이 상기 시냅스 구조물들의 출력을 각 출력 비트라인별로 공통으로 출력되도록 하는 제 1 인공 신경망, 상기 제 1 방향으로 연장되는 축을 공통으로 하는 관계에 있는 워드라인 그룹별로 상이한 프리 뉴런 입력값이 입력되도록 하고, 각 출력 비트라인들이 상기 시냅스 구조물들의 출력을 상기 각 선택라인에 의하여 구분되는 시냅스 구조물 그룹들에 따라 서로 상이하게 출력되도록 하는 제 2 인공 신경망,상기 제 3 방향을 따라 홀수 번째에 위치한 워드라인 그룹들과 짝수 번째에 위치한 워드라인 그룹별로 상이한 프리 뉴런 입력값이 입력되도록 하고, 각 출력 비트라인들이 상기 시냅스 구조물들의 출력을 각 출력 비트라인별로 공통으로 출력되도록 하는 제 3 인공 신경망, 및상기 제 3 방향을 따라 홀수 번째에 위치한 워드라인 그룹들과 짝수 번째에 위치한 워드라인 그룹별로 상이한 프리 뉴런 입력값이 입력되도록 하고, 각 출력 비트라인들이 상기 시냅스 구조물들의 출력을 상기 각 선택라인에 의하여 구분되는 시냅스 구조물 그룹들에 따라 서로 상이하게 출력되도록 하는 제 4 인공 신경망 중 어느 하나의 인공 신경망을 선택하는 뉴로 모픽 소자
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제 11 항에 있어서,상기 제어부는 상기 제 1 인공 신경망과 제 3 인공 신경망의 제공시에는 상기 선택라인들이 모두 활성화되도록 하는 것인 뉴로 모픽 소자
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제 10 항에 있어서,상기 제어부는 상기 선택된 인공 신경망에 따라, 각 시냅스 구조물의 셀에 대하여 가중치 값을 기록하는 과정과, 상기 각 워드라인을 통해 입력된 입력 값에 상기 가중치 값이 반영된 인공 신경망의 출력값을 독출하는 과정을 수행하는 것인 뉴로 모픽 소자
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