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복수개의 워드 라인쌍들 및 비트 라인들이 교차하는 영역에 형성된 단위 시냅스 소자들을 가지는 시냅스 어레이;상기 비트 라인들에 연결된 비트 라인 제어부; 및상기 복수개의 워드 라인쌍들에 연결된 워드 라인 제어부를 포함하고,하나의 워드 라인쌍은 상기 단위 시냅스 소자에 연결되고, 상기 단위 시냅스 소자는 하나의 동일한 적층 구조 내에 형성되는 것을 특징으로 하는 신경망 소자
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제1항에 있어서, 상기 단위 시냅스 소자는 상기 워드 라인쌍 중 제1 워드 라인에 연결된 학습 소자; 및상기 워드 라인쌍 중 제2 워드 라인에 연결된 추론 소자를 가지며,상기 학습 소자 및 상기 추론 소자는 동일한 비트 라인에 공통 연결된 것을 특징으로 하는 신경망 소자
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제2항에 있어서, 상기 학습 소자는 제1 가중치를 저장하고, 상기 추론 소자에는 제1 가중치 중에서 선택된 특정의 제2 가중치가 전사되는 것을 특징으로 하는 신경망 소자
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제3항에 있어서, 상기 비트 라인 제어부는 상기 학습 소자에 저장된 제1 가중치를 수신하고, 상기 제2 가중치를 선택하여 상기 추론 소자에 전사하는 것을 특징으로 하는 신경망 소자
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제3항에 있어서, 상기 워드 라인 제어부는상기 제1 워드 라인에 연결되고, 상기 학습 소자의 저항 변화 동작을 유도하여 상기 학습 소자에 상기 제1 가중치를 생성하기 위한 제1 워드 라인 제어부; 및상기 제2 워드 라인에 연결되고, 상기 추론 소자에 저장된 상기 제2 가중치를 수신하기 위한 제2 워드 라인 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 신경망 소자
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제2항에 있어서, 상기 학습 소자는 반응성 금속-금속 산화물-금속의 구조를 가지는 I-RRAM인 것을 특징으로 하는 신경망 소자
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제2항에 있어서, 상기 추론 소자는 금속 산화물 내에 전도성 필라멘트가 형성되는 CBRAM인 것을 특징으로 하는 신경망 소자
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기판 상에 형성된 누적 적층부; 및상기 누적 적층부를 관통하여 형성된 관통부를 가지고, 상기 관통부는 상기 누적 적층부에 접하는 비아 산화물층과,상기 비아 산화물층 내부를 충진하는 공통 전극을 가지며, 학습 동작 또는 추론 동작을 수행하는 단위 시냅스 소자
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제8항에 있어서, 상기 누적 적층부는상기 기판 상에 형성되고, 산소 반응성 금속을 가지는 제1 금속 기능층;상기 제1 금속 기능층 상에 형성된 제2 층간 절연막; 및상기 제2 층간 절연막 상에 형성된 이온 소스 금속을 가지는 제2 금속 기능층을 포함하고,상기 제1 금속 기능층, 상기 비아 산화물층 및 상기 공통 전극은 I-RAM의 구성을 가지고, 상기 학습 동작을 수행하는 학습 소자로 작용하고,상기 제2 금속 기능층, 상기 비아 산화물층 및 상기 공통 전극은 CBRAM의 구성을 가지고, 상기 추론 동작을 수행하는 추론 소자로 작용하는 것을 특징으로 하는 단위 시냅스 소자
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제9항에 있어서, 상기 제1 금속 기능층은 제1 워드 라인에 전기적으로 연결되고, 상기 제2 금속 기능층은 제2 워드 라인에 전기적으로 연결되며, 상기 공통 전극은 비트 라인에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 단위 시냅스 소자
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11
제10항에 있어서, 상기 제1 워드 라인을 통해 학습 소자에 제1 가중치가 저장되며, 상기 제1 가중치는 상기 비트 라인을 통해 출력되고,상기 제1 가중치 중 선택된 제2 가중치는 상기 비트 라인을 통해 상기 추론 소자에 전사되는 것을 특징으로 하는 단위 시냅스 소자
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제9항에 있어서, 상기 학습 소자와 상기 추론 소자는 상기 비아 산화물층 및 상기 공통 전극을 공유하는 것을 특징으로 하는 단위 시냅스 소자
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제9항에 있어서, 상기 제1 금속 기능층과 상기 공통 전극 사이에 인가되는 전압에 의해 상기 비아 산화물층 내부에 산소 이온이 공공이 형성되고, 상기 제1 금속 기능층의 표면에 산화물층이 형성되는 것을 특징으로 하는 단위 시냅스 소자
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제9항에 있어서, 상기 제2 금속 기능층과 상기 공통 전극 사이에 인가되는 전압에 의해 상기 비아 산화물층 내부에 도전성 필라멘트가 형성되는 것을 특징으로 하는 단위 시냅스 소자
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