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公開番号2025134532
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-17
出願番号2024032504
出願日2024-03-04
発明の名称情報処理装置
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G06N 20/00 20190101AFI20250909BHJP(計算;計数)
要約【課題】大量のデータの類比判断をCIMで迅速かつ精度よく行う。
【解決手段】情報処理装置は、複数の第1データのうち一部の第1データを重複させながら2以上のクラスタに均等に振り分け、振り分けられた各クラスタに含まれる第1データの数が所定の制限数以下になるまで新たな2以上のクラスタへの振分けを繰り返すクラスタ分割部と、クラスタ分割部で最終的に振り分けられた複数のクラスタのそれぞれの重心値を算出する重心算出部と、複数のクラスタのそれぞれの重心と第2データとを比較して、第2データに最も類似する重心値を持つクラスタを探索クラスタに決定する第1決定部と、探索クラスタに含まれる複数の第1データのそれぞれと第2データとを比較して、第2データに類似する1以上の所定の数の第1データを選択する選択部と、備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
複数の第１データのうち一部の前記第１データを重複させながら２以上のクラスタに均等に振り分け、振り分けられた各クラスタに含まれる前記第１データの数が所定の制限数以下になるまで新たな２以上のクラスタへの振分けを繰り返すクラスタ分割部と、
前記クラスタ分割部で最終的に振り分けられた複数のクラスタのそれぞれの重心値を算出する重心算出部と、
前記複数のクラスタのそれぞれの重心と第２データとを比較して、前記第２データに最も類似する前記重心値を持つクラスタを探索クラスタに決定する第１決定部と、
前記探索クラスタに含まれる複数の前記第１データのそれぞれと前記第２データとを比較して、前記第２データに類似する１以上の所定の数の前記第１データを選択する選択部と、を備える、
情報処理装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記選択部で選択された前記所定の数の前記第１データの中から前記第２データに類似する第１データを決定する第２決定部を備える、
請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記複数の第１データのそれぞれを識別する複数のラベルが設けられ、
前記第２決定部は、前記所定の数の前記第１データのうち、前記第２データに類似すると判断された前記ラベルの数の多数決に基づいて、前記第２データに類似するラベルを決定する、
請求項２に記載の情報処理装置。
【請求項４】
前記複数の第１データと前記複数のラベルとを対応づけて記憶する記憶部を備え、
前記記憶部の内部で前記所定の数の前記第１データと前記第２データとの比較処理を行う、
請求項３に記載の情報処理装置。
【請求項５】
前記記憶部は、
前記第１データの各ビットを記憶する複数のメモリセルと、
前記複数のメモリセルに接続され、前記探索クラスタに含まれる前記複数の第１データを伝送する複数の第１配線と、
前記複数のメモリセルに接続され、複数のビットからなる前記第２データを伝送する複数の第２配線と、を有し、
前記複数の第１配線は、前記複数の第１データのそれぞれと前記第２データとの類似度に応じた電圧レベルになる、
請求項４に記載の情報処理装置。
【請求項６】
前記所定の制限数は、前記複数の第１配線の数に応じた数である、
請求項５に記載の情報処理装置。
【請求項７】
前記記憶部は、前記複数の第１配線及び前記複数の第２配線の数に応じて定まるページサイズで前記複数のメモリセルに対する書き込み及び読出しを行い、
前記所定の制限数は、前記ページサイズ以下のデータ数である、
請求項５に記載の情報処理装置。
【請求項８】
前記複数の第１配線は、前記複数の第１データのそれぞれにおける各ビットと、前記第２データの対応するビットとの類似度に応じた電圧に設定される、
請求項５に記載の情報処理装置。
【請求項９】
前記選択部は、前記複数の第１配線の電圧に基づいて、前記所定の数の前記第１データを選択する、
請求項８に記載の情報処理装置。
【請求項１０】
前記記憶部に前記複数の第１データを記憶する制御を行うコントローラを備え、
前記コントローラは、前記クラスタ分割部、前記重心算出部、前記第１決定部、前記選択部、及び前記第２決定部の処理を行う、
請求項５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、情報処理装置に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
ベクトルデータ検索では、与えられた検索クエリと類似したデータを見つけるために、データをベクトルとして表現し、そのベクトル間の類似度を計算する。類似度の計算は通常、記憶装置からデータを読み出してホスト装置又はＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）が行う。
【０００３】
類似度の計算をＣＩＭ（Computing In Memory）で行うことで、ホスト装置又はＣＰＵへのデータ転送コストを削減でき、かつホスト装置又はＣＰＵの処理負担を軽減できる。ＣＩＭは、メモリセルアレイを用いて演算を行うため、演算効率を最大化するには、データの並列処理数をメモリセルアレイのビット線数に合わせるのが望ましい。データの総数がビット線数よりも多い場合には、データを複数のクラスタに分割する必要がある。
【０００４】
クラスタ分割には、一般にはk-means法が用いられる。しかしながら、k-means法では、クラスタサイズが一定でないため、個々のクラスタサイズがビット線の総数以下になるようにクラスタ分割を行うと、クラスタによってはビット線の総数よりも小さいサイズとなり、ＣＩＭの演算効率が低下する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
米国特許公開公報２０２１／００６４９２８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明の一実施形態では、大量のデータの類比判断をＣＩＭで迅速かつ精度よく行うことができる情報処理装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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、複数の第１データのうち一部の前記第１データを重複させながら２以上のクラスタに均等に振り分け、振り分けられた各クラスタに含まれる前記第１データの数が所定の制限数以下になるまで新たな２以上のクラスタへの振分けを繰り返すクラスタ分割部と、
前記クラスタ分割部で最終的に振り分けられた複数のクラスタのそれぞれの重心値を算出する重心算出部と、
前記複数のクラスタのそれぞれの重心と第２データとを比較して、前記第２データに最も類似する前記重心値を持つクラスタを探索クラスタに決定する第１決定部と、
前記探索クラスタに含まれる複数の前記第１データのそれぞれと前記第２データとを比較して、前記第２データに類似する１以上の所定の数の前記第１データを選択する選択部と、備える、
情報処理装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
一実施形態に係る情報処理装置の概略的な構成を示すブロック図。
コントローラの機能ブロック図。
図１の記憶部の具体的な構成を示すブロック図。
記憶部で行われるビット同士の乗算と乗算結果を加算する積和演算とを説明する図。
１本のビット線に複数のストリングを接続した記憶部の一例を示す回路図。
図５の各ストリングにおけるトランジスタのゲート電圧と閾値電圧との関係を示す図。
本実施形態に係る情報処理装置の処理動作を示すフローチャート。
図７のステップＳ２の処理を説明する図。
クラスタ分割部がＰＣＡによるソフトクラスタリングを行う例を説明する図。
クロスポイント型メモリにおけるメモリセルアレイに含まれるメモリセルと、ビット線と、ワード線とを模式的に示す斜視図。
図１０に示したメモリセルアレイの回路構成の一例を模式的に示す図。
図１１のワード線ＷＬ１を駆動する例を示す図。
図１１のワード線ＷＬ２を駆動する例を示す図。
図１１のワード線ＷＬ３を駆動する例を示す図。
図１１のワード線ＷＬ４を駆動する例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、情報処理装置の実施形態について説明する。以下では、情報処理装置の主要な構成部分を中心に説明するが、情報処理装置には、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。
【００１０】
図１は一実施形態に係る情報処理装置１の概略的な構成を示すブロック図である。図１に示すように、一実施形態に係る情報処理装置１は、記憶部２とコントローラ３とを備える。
（【００１１】以降は省略されています）

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