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신경망을 위한 시냅스 스트링 및 시냅스 스트링 어레이

  • 기술번호 : KST2020013181
  • 담당센터 : 서울동부기술혁신센터
  • 전화번호 : 02-2155-3662
요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 시냅스 스트링 및 시냅스 스트링 어레이를 제공한다. 상기 시냅스 스트링은, 각각 직렬 연결된 복수 개의 메모리 셀 소자들을 구비한 제1 및 제2 셀 스트링; 및 제1 및 제2 셀 스트링의 제1 또는 제2 단부들에 각각 연결된 제1 스위치 소자들;을 구비한다. 상기 제1 셀 스트링의 메모리 셀 소자들과 상기 제2 셀 스트링의 메모리 셀 소자들은 서로 일대일 대응되고, 일대일 대응되는 메모리 셀 소자들의 쌍(pair)은 읽기 (Read) 전압이 인가되는 단자가 서로 전기적으로 연결되어 하나의 시냅스 모방 소자를 구성함으로써, 상기 시냅스 스트링은 직렬 연결된 복수 개의 시냅스 모방소자들을 포함하게 된다. 상기 시냅스 스트링에는 뉴런 기능을 구현하는 주변회로 및 기준 전류원이 포함될 수 있다. 본 발명에 따른 시냅스 스트링은 고집적, 고신뢰성, 저전력을 특징을 가지므로, 고성능의 이진신경망(binary neural networks)을 포함한 다양한 신경망을 구현하는데 사용될 수 있다.
Int. CL G06N 3/063 (2006.01.01) G06N 3/04 (2006.01.01)
CPC G06N 3/063(2013.01) G06N 3/063(2013.01)
출원번호/일자 1020190030116 (2019.03.15)
출원인 서울대학교산학협력단
등록번호/일자
공개번호/일자 10-2020-0110582 (2020.09.24) 문서열기
공고번호/일자
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2019.03.15)
심사청구항수 20

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 서울대학교산학협력단 대한민국 서울특별시 관악구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 이종호 서울특별시 서초구
2 이성태 경기도 과천시

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 이지연 대한민국 서울특별시 관악구 남부순환로 ****, ***호 제니스국제특허법률사무소 (봉천동, 청동빌딩)

최종권리자

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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2019.03.15 수리 (Accepted) 1-1-2019-0270506-60
2 [출원서등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment
2019.03.20 수리 (Accepted) 1-1-2019-0288287-10
3 [출원서등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment
2019.03.20 수리 (Accepted) 1-1-2019-0288288-66
4 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2019.05.13 수리 (Accepted) 4-1-2019-5093546-10
5 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2019.05.23 수리 (Accepted) 4-1-2019-5101798-31
6 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2019.08.02 수리 (Accepted) 4-1-2019-5154561-59
7 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2020.11.25 수리 (Accepted) 4-1-2020-5265458-48
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번호 청구항
1 1
각각 직렬 연결된 복수 개의 메모리 셀 소자들을 구비한 제1 및 제2 셀 스트링; 및제1 및 제2 셀 스트링의 양단부들 중 하나에 각각 연결된 제1 스위치 소자들;을 구비하고, 상기 제1 셀 스트링의 메모리 셀 소자들과 상기 제2 셀 스트링의 메모리 셀 소자들은 서로 일대일 대응되고, 일대일 대응되는 메모리 셀 소자들의 쌍(pair)은 하나의 단자가 서로 전기적으로 연결되어 하나의 시냅스 모방 소자를 구성하며,상기 일대일 대응되는 메모리 셀 소자의 서로 전기적 연결되는 단자는 읽기 (Read), 또는 통과 (Pass) 전압이 인가되거나 프로그램 또는 이레이저 (Program/Erase) 전압이 인가되는 단자인 것을 특징으로 하며상기 제1 및 제2 셀 스트링에 포함된 메모리 셀 소자들의 복수 개의 쌍은 복수 개의 시냅스 모방 소자를 구성하는 것을 특징으로 하는 시냅스 스트링
2 2
제1항에 있어서, 하나의 시냅스를 구성하는 메모리 셀 소자들과 상기 제1 스위치 소자들은 XNOR 동작을 수행하도록 구성된 것을 특징으로 하는 시냅스 스트링
3 3
제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 셀 스트링의 메모리 셀 소자는 비휘발성 메모리 기능을 가진 MOSFET으로 구성되고, 하나의 쌍을 이루는 메모리 셀 소자들은 게이트 단자 또는 제어 게이트 단자가 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 시냅스 스트링
4 4
제1항에 있어서, 상기 제1 스위치 소자들은 MOSFET, 비휘발성 메모리 기능을 갖는 MOSFET 및 상기 메모리 셀 소자와 같은 소자 중 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 시냅스 스트링
5 5
제1항에 있어서, 상기 시냅스 스트링은 제2 및 제3 스위치 소자들을 더 구비하며, 제2 스위치 소자들은 상기 제1 스위치 소자들에 각각 직렬로 연결되거나 상기 제1 및 제2 셀 스트링과 상기 제1 스위치 소자들 사이에 각각 직렬로 연결되어 구비되고,제3 스위치 소자들은 제1 및 제2 셀 스트링의 제2 스위치 소자들이 연결되지 않은 단부들에 각각 직렬로 연결되어 구비되고, 상기 제2 및 제3 스위치 소자들은 MOSFET, 비휘발성 메모리 기능을 갖는 MOSFET 및 상기 메모리 셀 소자와 같은 소자 중 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 시냅스 스트링
6 6
제1항 및 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시냅스 스트링은 제4 스위치 소자를 더 구비하고, 상기 제4 스위치 소자는 상기 시냅스 스트링의 양단부 중 일단 또는 양단에 직렬로 연결되되, 상기 제4 스위치 소자는 MOSFET, 비휘발성 메모리 기능을 갖는 MOSFET 및 상기 메모리 셀 소자와 같은 소자 중 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 시냅스 스트링
7 7
제1항에 있어서, 하나의 시냅스를 구성하는 제1 셀 스트링의 메모리 셀 소자와 제2 셀 스트링의 메모리 셀 소자의 쌍은 인접한 위치에 배치되어 두 소자 특성이 동일하도록 하는 것을 특징으로 하는 시냅스 스트링
8 8
제1항에 있어서, 특정 시냅스를 구성하는 한 쌍의 메모리 셀 소자들의 연결된 단자에 읽기 전압(Read Bias)을 인가하고,상기 특정 시냅스를 제외한 나머지 시냅스를 구성하는 메모리 셀 소자 쌍들의 연결 단자에는 패스 전압(Pass Bias)을 인가하여, 제1 스위치 소자들의 입력 단자에 각각 입력 신호가 인가된 상태에서 상기 특정 시냅스를 구성하는 메모리 셀 소자들에 저장된 정보를 읽는 것을 특징으로 하는 시냅스 스트링
9 9
각각 직렬 연결된 복수 개의 메모리 셀 소자들을 구비한 제1 및 제2 셀 스트링; 및제1 및 제2 셀 스트링의 양단부들 중 하나에 각각 연결된 제1 스위치 소자들;기준 전류를 제공하는 기준 전류원; 및상기 제1 및 제2 셀 스트링으로부터 각 시냅스에 대한 시냅스 스트링 전류들이 순차적으로 입력되고, 상기 기준 전류원으로부터 흐르는 기준 전류(Iref)가 입력되고, 순차적으로 입력되는 각 시냅스에 대한 시냅스 스트링 전류(Iss)들과 상기 기준 전류를 비교하여 처리하여 그 결과를 출력하는 주변 회로((peripheral circuit);를 구비하고, 상기 제1 셀 스트링의 메모리 셀 소자들과 상기 제2 셀 스트링의 메모리 셀 소자들은 서로 일대일 대응되고, 일대일 대응되는 메모리 셀 소자들의 쌍(pair)은 하나의 단자가 서로 전기적으로 연결되어 하나의 시냅스 모방 소자를 구성하며,상기 일대일 대응되는 메모리 셀 소자의 서로 전기적 연결되는 단자는 읽기 (Read), 또는 통과 (Pass) 전압이 인가되거나 프로그램 또는 이레이저 (Program/Erase) 전압이 인가되는 단자인 것을 특징으로 하며상기 제1 및 제2 셀 스트링에 의해 이루어지는 메모리 셀 소자들의 복수 개의 쌍은 복수 개의 시냅스 모방 소자를 구성하는 것을 특징으로 하는 시냅스 스트링
10 10
제9항에 있어서, 상기 기준 전류원을 구성하는 소자는 MOSFET 또는 상기 제1 및 제2 셀 스트링의 메모리 셀 소자들과 같은 소자로 구성되거나, 상기 제1 및 제2 셀 스트링의 메모리 셀 소자들과 같은 소자를 직렬 또는 병렬로 2개 이상을 연결하여 구성된 것을 특징으로 하며, 상기 기준 전류원을 구성하는 소자가 MOSFET인 경우 채널의 길이 또는 폭을 조절하는 것을 특징으로 하는 시냅스 스트링
11 11
제9항에 있어서, 상기 주변 회로는 순차적으로 입력되는 각 시냅스 모방 소자에 대한 시냅스 스트링 전류들과 상기 기준 전류를 비교하여 비교 결과들을 순차적으로 출력하는 제1 비교 회로;상기 재1 비교 회로로부터 상기 시냅스 스트링의 모든 시냅스 모방 소자에 대한 비교 결과값들을 순차적으로 입력 받아 처리하는 적산 회로;상기 적산 회로의 최종 결과값을 사전 설정된 기준값과 비교하여 두 개의 값으로 구분하여 출력하는 제3 비교 회로;를 구비하는 것을 특징으로 하는 시냅스 스트링
12 12
제9항에 있어서, 하나의 시냅스 모방소자를 구성하는 메모리 셀 소자들과 상기 제1 스위치 소자들은 XNOR 동작을 수행하도록 구성된 것을 특징으로 하는 시냅스 스트링
13 13
제9항에 있어서, 상기 제1 및 제2 셀 스트링의 메모리 셀 소자는 비휘발성 메모리 기능을 가진 MOSFET으로 구성되고, 하나의 쌍을 이루는 메모리 셀 소자들은 게이트 단자 또는 제어 게이트 단자가 서로 연결되어 읽기 (Read), 통과 (Pass), 프로그램/이레이저 (Program/Erase) 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 시냅스 스트링
14 14
제9항에 있어서, 상기 제1 스위치 소자들은 MOSFET, 비휘발성 메모리 기능을 갖는 MOSFET 및 상기 메모리 셀 소자와 같은 소자 중 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 시냅스 스트링
15 15
제9항에 있어서, 상기 시냅스 스트링은 제2 및 제3 스위치 소자들을 더 구비하며, 제2 스위치 소자들은 상기 제1 스위치 소자들에 각각 직렬로 연결되거나 상기 제1 및 제2 셀 스트링과 상기 제1 스위치 소자들 사이에 각각 직렬로 연결되어 구비되고,제3 스위치 소자들은 제1 및 제2 셀 스트링의 제2 스위치 소자들이 연결되지 않은 단부들에 각각 직렬로 연결되어 구비되고, 상기 제2 및 제3 스위치 소자들은 MOSFET, 비휘발성 메모리 기능을 갖는 MOSFET 및 상기 메모리 셀 소자와 같은 소자 중 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 시냅스 스트링
16 16
제15항에 있어서, 상기 시냅스 스트링은 제4 스위치 소자를 더 구비하고, 상기 제4 스위치 소자는 상기 제2 및 제3 스위치 소자들과 직렬로 연결되거나 제2 또는 제3 스위치 소자들 중 어느 한 스위치 소자들과 직렬로 연결되고, 상기 제4 스위치 소자는 MOSFET, 비휘발성 메모리 기능을 갖는 MOSFET 및 상기 메모리 셀 소자와 같은 소자 중 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 시냅스 스트링
17 17
제9항에 있어서, 하나의 시냅스 모방 소자를 구성하는 제1 셀 스트링의 메모리 셀 소자와 제2 셀 스트링의 메모리 셀 소자의 쌍은 인접한 위치에 배치되어 두 소자 특성이 동일하도록 구성된 것을 특징으로 하는 시냅스 스트링
18 18
각각 직렬 연결된 복수 개의 메모리 셀 소자들을 구비한 제1 및 제2 셀 스트링; 및제1 및 제2 셀 스트링의 양단부들 중 하나에 각각 연결된 스위치 소자들;및상기 제1 및 제2 셀 스트링의 각 시냅스 모방 소자에 의한 시냅스 스트링 전류들에 의해 임의의 노드(P)에서 감지된 전압들이 순차적으로 입력되고, 상기 순차적으로 입력된 전압을 적산한 값과 사전 설정된 기준값을 비교하여 처리하여 그 결과를 출력하는 주변 회로((peripheral circuit);를 구비하고, 상기 주변 회로는, 상기 노드(P)에 직렬 연결되고, 상기 노드(P)는 상기 제1 및 제2 셀 스트링의 일단부 및 스위치 소자들의 일단부들 중 하나의 노드인 것을 특징으로 하는 리셋용 스위치; 상기 노드(P)의 전압을 읽어내는 전압 감지 회로;상기 전압 감지 회로에 의해, 상기 제1 및 제2 셀 스트링의 각 시냅스 스트링 전류에 의해 상기 노드(P)에서 감지된 전압들이 순차적으로 입력되고, 상기 순차적으로 입력된 전압들을 적산하는 적산 회로; 및 상기 적산 회로에 의해 적산된 값과 사전 설정된 기준값을 비교하여 출력하는 비교 회로;를 구비하는 것을 특징으로 하며, 상기 제1 셀 스트링의 메모리 셀 소자들과 상기 제2 셀 스트링의 메모리 셀 소자들은 서로 일대일 대응되고, 일대일 대응되는 메모리 셀 소자들의 쌍(pair)은 하나의 단자가 서로 전기적으로 연결되어 하나의 시냅스 모방 소자를 구성하며,상기 일대일 대응되는 메모리 셀 소자의 서로 전기적 연결되는 단자는 읽기 (Read), 또는 통과 (Pass) 전압이 인가되거나 프로그램 또는 이레이저 (Program/Erase) 전압이 인가되는 단자인 것을 특징으로 하며상기 제1 및 제2 셀 스트링에 의해 이루어지는 메모리 셀 소자들의 복수 개의 쌍은 복수 개의 시냅스 모방 소자를 구성하는 것을 특징으로 하는 시냅스 스트링
19 19
제1항의 상기 시냅스 스트링을 다수 개로 배치하여 어레이로 확장될 수 있도록 하고, 각 시냅스 스트링의 전류를 공통으로 처리하거나 모듈별로 처리할 수 있는 주변회로를 포함하는 것으로 특징으로 하는 시냅스 스트링 어레이
20 20
제9항의 상기 시냅스 스트링을 다수 개로 배치하여 어레이로 확장될 수 있도록 하는 것으로 특징으로 하는 시냅스 스트링 어레이
지정국 정보가 없습니다
패밀리정보가 없습니다
순번, 연구부처, 주관기관, 연구사업, 연구과제의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 국가R&D 연구정보 정보 표입니다.
순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 과학기술정보통신 서울대학교 나노·소재원천기술개발사업 PF 기반 뉴런 소자 및 회로 개발