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公開番号2025002485
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-09
出願番号2023102693
出願日2023-06-22
発明の名称情報処理装置及びメモリシステム
出願人キオクシア株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類G06G 7/22 20060101AFI20241226BHJP(計算;計数)
要約【課題】内積値に基づくベクトル同士の類似度の検出を高速かつ精度よく行うことができる。
【解決手段】複数の要素を含む第1ベクトルと複数の要素を含む第2ベクトルとの内積値に基づいて、前記第1ベクトルと前記第2ベクトルとの類似度を検出する情報処理装置は、前記第1ベクトルの各要素を基準値から引いた値と前記第2ベクトルの対応する要素との積に応じた電流の総和を流す配線と、前記配線上の電圧をセンスするセンスアンプと、前記センスアンプの出力信号に基づいて前記類似度を検出する類似度検出回路と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
複数の要素を含む第１ベクトルと複数の要素を含む第２ベクトルとの内積値に基づいて、前記第１ベクトルと前記第２ベクトルとの類似度を検出する情報処理装置であって、
前記第１ベクトルの各要素を基準値から引いた値と前記第２ベクトルの対応する要素との積に応じた電流の総和を流す配線と、
前記配線上の電圧をセンスするセンスアンプと、
前記センスアンプの出力信号に基づいて前記類似度を検出する類似度検出回路と、を備える、
情報処理装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記類似度検出回路は、前記内積値が大きいほど、前記第１ベクトルと前記第２ベクトルとの類似度が高いことを検出する、
請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記第１ベクトルと前記第２ベクトルとの類似度が高いほど、前記配線に流れる電流は小さくなり、前記センスアンプの出力信号の信号レベルはより小さくなる、
請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項４】
前記配線に流れる電流が小さくなるほど、前記配線の電圧変化量は小さくなる、
請求項３に記載の情報処理装置。
【請求項５】
前記類似度検出回路は、前記センスアンプの出力信号が所定の電圧レベルになるのに要する時間により、類似度を検出する、
請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項６】
前記基準値は、前記基準値から前記第１ベクトルの対応する要素を引いた値がゼロ以上となる値である、
請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項７】
前記第１ベクトルの複数の要素を（ｋ０，ｋ１，…，ｋｍ）とし、前記第２ベクトルの複数の要素を（ｑ０，ｑ１，…，ｑｍ）とし、前記基準値をｎとするとき、前記配線に流れる電流は、以下の式（１）の値に比例する、
TIFF
2025002485000008.tif
13
161
請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項８】
配線にそれぞれの一端が接続される複数のストリングを備え、
前記複数のストリングのそれぞれは、前記第１ベクトルの対応する要素を基準値から引いた値と前記第２ベクトルの対応する要素との積に応じた電流を流し、
前記配線は、前記複数のストリングのそれぞれに流れる電流の総和を流す、
請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項９】
前記複数のストリングのそれぞれは、
前記基準値から前記第１ベクトルの対応する要素を引いた値に応じた閾値電圧を有する第１トランジスタと、
前記第２ベクトルの対応する要素に応じた電流を流す第２トランジスタと、を備える、
請求項８に記載の情報処理装置。
【請求項１０】
前記第１トランジスタのゲートには第１電圧が印加され、前記第１トランジスタは、前記第１トランジスタの閾値電圧と前記第１電圧との電圧差に応じた電流を流す、請求項９に記載の情報処理装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の一実施形態は、情報処理装置及びメモリシステムに関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
ベクトル同士の内積の演算は、ベクトル同士の類似度を検出する目的で用いることができる。ベクトル同士の類似度が高いほど、内積は大きくなる。
【０００３】
ベクトル同士の内積の演算をハードウェア回路で行うことで、要素数の多いベクトル同士の演算を高速に行うことができる。このようなハードウェア回路の一例として、ＣＩＭ（Computer In Memory）が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２０－９８６５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＣＩＭで内積を演算して、ベクトル同士の類似度を検出する場合、例えば、内積値に応じて信号レベルが変化するビット線の最大電圧値を検出する回路を設けることで、類似度が最大のベクトル同士を容易に検出できる。
【０００６】
しかしながら、内積値が最大になるベクトル同士と、内積値が２番目に大きなベクトル同士とでは、ビット線の電圧値の差はわずかであり、半導体素子のばらつき等により、内積値が最大になるベクトル同士を誤って検出するおそれがある。
【０００７】
そこで、本発明の一実施形態では、内積値に基づくベクトル同士の類似度の検出を高速かつ精度よく行うことができる情報処理装置及びメモリシステムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明の一実施形態によれば、複数の要素を含む第１ベクトルと複数の要素を含む第２ベクトルとの内積値に基づいて、前記第１ベクトルと前記第２ベクトルとの類似度を検出する情報処理装置であって、
前記第１ベクトルの各要素を基準値から引いた値と前記第２ベクトルの対応する要素との積に応じた電流の総和を流す配線と、
前記配線上の電圧をセンスするセンスアンプと、
前記センスアンプの出力信号に基づいて前記類似度を検出する類似度検出回路と、を備える、情報処理装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
ベクトル同士の内積を演算するＣＩＭの概念図。
第１ベクトルと第２ベクトルを特定可能なＣＩＭの構成の一例を示す回路図。
図２のストリングＳＲ０～ＳＲｍの等価回路図。
オーバードライブ電圧とドレイン－ソース間電流との関係を表す曲線を示す図。
オーバードライブ電圧と、ストリングを流れる電流との関係が理想的な場合の特性を示す図。
オーバードライブ電圧とストリングを流れる電流との関係が理想的でない特性を示す図。
図２を簡略化したＣＩＭの回路図。
第１ベクトルと第２ベクトルとの内積値の一例を示す図。
図７の第１ベクトルと第２ベクトルの内積値の分布を示す図。
第１ベクトルと第２ベクトルの内積を演算した時刻とビット線ＢＬの電圧レベルとの関係を示す図。
第１ベクトルと第２ベクトルの類似度を検出する時間差を示す図。
一実施形態に係る情報処理装置の回路図。
一実施形態の一変形例に係る情報処理装置の回路図。
一実施形態に係るメモリシステムの概略構成を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、情報処理装置及びメモリシステムの実施形態について説明する。以下では、情報処理装置及びメモリシステムの主要な構成部分を中心に説明するが、情報処理装置及びメモリシステムには、図示又は説明されていない構成部分や機能が存在しうる。以下の説明は、図示又は説明されていない構成部分や機能を除外するものではない。
（【００１１】以降は省略されています）

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