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3차원 크로스바 메모리 구조를 이용한 뉴로 모픽 소자에 있어서,3차원 크로스바 메모리 구조를 가지고, 복수의 메모리 레이어가 서로 순차적으로 연결되어 구성된 것으로, 제 1 메모리 레이어 내지 제 k 메모리 레이어(k는 n보다 큰 자연수)를 포함하는 메모리 소자 및 상기 메모리 소자의 동작을 제어하고, 제 n 메모리 레이어에 가중치 데이터를 저장하고, 상기 제 n 메모리 레이어(n은 자연수)에 입력 데이터를 인가하여, 상기 입력 데이터와 상기 가중치 데이터의 연산 결과를 출력 데이터로서 출력시키고, 해당 출력 데이터를 상기 제 n 메모리 레이어에 인접한 제 n+1 메모리 레이어의 입력 데이터로서 입력시키는 제어부를 포함하되,상기 각 메모리 레이어는 입력 데이터가 인가되는 복수의 워드라인들, 상기 각 워드라인들과 저항성 물질층을 사이에 두고 결합되고, 출력 데이터를 출력하는 연결 비트라인들을 포함하되, 상기 저항성 물질층에 가중치 데이터가 저장되는 것이고,상기 제어부는 신경망 모드 선택 신호를 통해 상기 메모리 소자가 전방향 신경망 모드 또는 순환 신경망 모드로 동작하도록 조절하되,상기 전방향 신경망 모드로 동작시에는 상기 제 n 메모리 레이어의 출력 데이터가 상기 제 n+1 메모리 레이어의 입력 데이터로서 전달되도록 하고,상기 순환 신경망 모드로 동작시에는 상기 제 k 메모리 레이어의 출력 데이터가 상기 제 1 메모리 레이어의 입력 데이터로서 전달되도록 하는 것인 뉴로 모픽 소자
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제 1 항에 있어서,상기 제어부는 학습 알고리즘 선택 신호를 통해 상기 메모리 소자가 지도 학습 모드 또는 자율 학습 모드로 동작하도록 조절하는 것인 뉴로 모픽 소자
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제 3 항에 있어서,상기 지도 학습 모드로 동작시에는 역전파 알고리즘에 따라 각 메모리 레이어에 저장된 가중치 갱신을 수행하는 뉴로 모픽 소자
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제 3 항에 있어서,상기 자율 학습 모드로 동작시에는 STDP(Spike-timing-dependent plasticity)를 이용하여 각 메모리 레이어의 상태 값에 가중치 갱신을 수행하는 뉴로 모픽 소자
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제 1 항에 있어서,상기 메모리 소자는 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 시냅스 구조물의 일측면에 적층된 저항성 물질층과 접촉하도록 배치되며, 상기 제 1 방향을 따라 서로 나란하게 이격되어 배치된 복수의 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,상기 제 1 시냅스 구조물의 단부에 접촉되며, 상기 제 1 방향 및 제 2 방향과 교차되는 제 3 방향을 따라 연장 형성된 복수의 출력 비트라인들 및상기 제 2 방향으로 연장 형성되고, 상기 제 1 시냅스 구조물들의 어느 한 측면에 접촉하도록 각각 배치되며, 전압 인가에 따라 상기 제 1 시냅스 구조물들의 활성화 상태를 조절하는 선택라인을 포함하되, 상기 제 1 워드라인들과 제 2 워드라인들은 프리 뉴런으로서 기능하며, 상기 출력 비트라인들은 포스트 뉴런으로서 기능하는 것인 뉴로 모픽 소자
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제 6 항에 있어서,상기 시냅스 구조물들은 복수의 그룹이 배치되고, 각 그룹의 시냅스 구조물들의 측면에 결합된 복수의 선택라인들을 포함하되,선택라인에 인가되는 전압에 기초하여 해당 선택라인에 접촉된 시냅스 구조물들의 활성화 상태가 조절되는 것인 뉴로 모픽 소자
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제 1 항에 있어서,상기 저항성 물질층의 저항 상태가 고저항 상태인지 저저항 상태인지에 따라 가중치 값이 조절되는 뉴로 모픽 소자
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