JP7418814B2 - semiconductor circuit - Google Patents

semiconductor circuit Download PDF

Info

Publication number
JP7418814B2
JP7418814B2 JP2020091392A JP2020091392A JP7418814B2 JP 7418814 B2 JP7418814 B2 JP 7418814B2 JP 2020091392 A JP2020091392 A JP 2020091392A JP 2020091392 A JP2020091392 A JP 2020091392A JP 7418814 B2 JP7418814 B2 JP 7418814B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
terminal
signal
capacitor
input
xbl
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020091392A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2021189529A (en
Inventor
康彦 中島
睦 木村
任遠 張
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nara Institute of Science and Technology NUC
Original Assignee
Nara Institute of Science and Technology NUC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nara Institute of Science and Technology NUC filed Critical Nara Institute of Science and Technology NUC
Priority to JP2020091392A priority Critical patent/JP7418814B2/en
Publication of JP2021189529A publication Critical patent/JP2021189529A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7418814B2 publication Critical patent/JP7418814B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、パターンマッチングを実行するための半導体回路に関する。 The present invention relates to a semiconductor circuit for performing pattern matching.

非特許文献1には、畳み込みニューラル・ネットワーク(CNN:Convolutional Neural Networks)における畳み込み演算において、カーネルの各重みを、メモリスタの抵抗値を用いて表現した構成が開示されている。非特許文献1の構成は、メモリスタの抵抗値を変化させることによりカーネルの各重みを変化させる。非特許文献1の構成は、所望のカーネルの各重みを用いてパターンマッチングを実行する。 Non-Patent Document 1 discloses a configuration in which each weight of a kernel is expressed using a resistance value of a memristor in a convolution operation in a convolutional neural network (CNN). The configuration of Non-Patent Document 1 changes each weight of the kernel by changing the resistance value of the memristor. The configuration of Non-Patent Document 1 executes pattern matching using each weight of a desired kernel.

メモリスタは、通過した電荷を記憶し、抵抗値を変えられる特性を持った受動素子である。メモリスタは、論理演算装置と記憶素子という2つの役割を持っている。メモリスタは、記憶素子としてはアナログでデータを保持するため、不揮発性メモリとしての活用が可能である。 A memristor is a passive element that stores the electric charge that has passed through it and has the property of changing its resistance value. A memristor has two roles: a logical arithmetic unit and a storage element. Since memristors hold data in analog form as storage elements, they can be used as nonvolatile memories.

Peng Yao, Huaqiang Wu, Bin Gao, Jianshi Tang, Qingtian Zhang, Wenqiang Zhang, J. Joshua Yang & He Qian, "Fully hardware-implemented memristor convolutional neural network", Nature, Vol 577, pages 641-646, 30 January 2020Peng Yao, Huaqiang Wu, Bin Gao, Jianshi Tang, Qingtian Zhang, Wenqiang Zhang, J. Joshua Yang & He Qian, "Fully hardware-implemented memristor convolutional neural network", Nature, Vol 577, pages 641-646, 30 January 2020

非特許文献1の構成は、メモリスタを格子状に配置し、メモリスタに電圧を印加して電流を生成する。非特許文献1の構成は、メモリスタに電流が流れるので、消費電力の低減化の観点からは改善の余地がある。 In the configuration of Non-Patent Document 1, memristors are arranged in a grid pattern, and a voltage is applied to the memristors to generate a current. In the configuration of Non-Patent Document 1, since current flows through the memristor, there is room for improvement from the viewpoint of reducing power consumption.

このため、非特許文献1の構成において、メモリスタに代えて、コンデンサを備えたメムキャパシタを格子状に配置することが有効と期待できる。コンデンサは電流を流さないので、メムキャパシタを用いた場合であれば電流生成が不要となるからである。メムキャパシタを用いた場合、カーネルの各重みは、各メムキャパシタのコンデンサの容量値を用いて表現される。メムキャパシタは、コンデンサに電荷を貯めるだけでなく、コンデンサの容量値が印加電圧の履歴に応じて変化する特性を持った受動素子である。 Therefore, in the configuration of Non-Patent Document 1, it can be expected to be effective to arrange memcapacitors including capacitors in a grid pattern instead of memristors. This is because capacitors do not conduct current, so if a memcapacitor is used, there is no need to generate current. When memcapacitors are used, each weight of the kernel is expressed using the capacitance value of each memcapacitor. A memcapacitor is a passive element that not only stores charge in the capacitor, but also has the characteristic that the capacitance value of the capacitor changes depending on the history of applied voltage.

しかしながら、コンデンサの容量値を精度よく制御することは容易ではないのが通常である。単にメモリスタをメムキャパシタに置き換えた構成は実用性に欠けると言わざる得ない。 However, it is usually not easy to accurately control the capacitance value of a capacitor. It must be said that a configuration in which the memristor is simply replaced with a memcapacitor lacks practicality.

本発明の一態様は、コンデンサの容量値を用いて表現されるカーネルの各重みを用いたパターンマッチングを実行可能とする半導体回路を実現することを目的とする。 An object of one embodiment of the present invention is to realize a semiconductor circuit that can perform pattern matching using each weight of a kernel expressed using a capacitance value of a capacitor.

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る半導体回路は、一対の端子BL及び端子XBLと、端子Yと、上記端子BLに上部電極が接続された第1コンデンサと、上記端子XBLに上部電極が接続された第2コンデンサと、上記第1コンデンサの下部電極と上記端子Yとの間に接続された第1トランジスタと、上記第2コンデンサの下部電極と上記端子Yとの間に接続された第2トランジスタと、上記第1トランジスタをオンさせるための第1信号を記憶可能な第1記憶素子と、上記第2トランジスタをオンさせるための第2信号を記憶可能な第2記憶素子とを備え、上記第1記憶素子が上記第1信号を記憶する場合、上記端子BLから入力されるBL信号が所定レベルであれば、上記端子Yは上記第1コンデンサの容量値に応じた電圧値のY信号を出力し、上記第2記憶素子が上記第2信号を記憶する場合、上記端子XBLから入力されるXBL信号が所定レベルであれば、上記端子Yは上記第2コンデンサの容量値に応じた電圧値のY信号を出力する。 In order to solve the above problems, a semiconductor circuit according to one embodiment of the present invention includes a pair of terminals BL and a terminal XBL, a terminal Y, a first capacitor having an upper electrode connected to the terminal BL, a second capacitor whose upper electrode is connected to XBL; a first transistor connected between the lower electrode of the first capacitor and the terminal Y; and between the lower electrode of the second capacitor and the terminal Y. a second transistor connected to the first transistor; a first storage element capable of storing a first signal for turning on the first transistor; and a second storage element capable of storing a second signal for turning on the second transistor. and when the first storage element stores the first signal, if the BL signal input from the terminal BL is at a predetermined level, the terminal Y has a capacitance value of the first capacitor. When outputting a Y signal of a voltage value and storing the second signal in the second storage element, if the XBL signal input from the terminal XBL is at a predetermined level, the terminal Outputs a Y signal with a voltage value corresponding to the value.

上記構成において、第1記憶素子が第1トランジスタをオンさせるための第1信号を記憶し、第2記憶素子が第2トランジスタをオンさせるための第2信号を記憶することにより、第1トランジスタ及び第2トランジスタをオンさせる。第1トランジスタがオンすることにより、第1コンデンサは端子BLと端子Yとの間に接続される。第2トランジスタがオンすることにより、第2コンデンサは端子XBLと端子Yとの間に接続される。そして、BL信号が所定レベルであれば、端子Yは第1コンデンサの容量値に応じた電圧値のY信号を出力する。XBL信号が所定レベルであれば、端子Yは第2コンデンサの容量値に応じた電圧値のY信号を出力する。 In the above configuration, the first storage element stores the first signal for turning on the first transistor, and the second storage element stores the second signal for turning on the second transistor, so that the first transistor and Turn on the second transistor. When the first transistor is turned on, the first capacitor is connected between the terminal BL and the terminal Y. By turning on the second transistor, the second capacitor is connected between the terminal XBL and the terminal Y. If the BL signal is at a predetermined level, the terminal Y outputs a Y signal with a voltage value corresponding to the capacitance value of the first capacitor. If the XBL signal is at a predetermined level, the terminal Y outputs a Y signal with a voltage value corresponding to the capacitance value of the second capacitor.

それゆえ、上記構成によれば、コンデンサの容量値を用いて表現されるカーネルの各重みを用いたパターンマッチングを実行可能とする半導体回路を実現することができる。 Therefore, according to the above configuration, it is possible to realize a semiconductor circuit that can perform pattern matching using each weight of the kernel expressed using the capacitance value of the capacitor.

複数の上記第1コンデンサと、複数の上記第1トランジスタと、複数の上記第1記憶素子とを備え、複数の上記第1コンデンサは、上記端子BLと上記端子Yとの間で並列接続されていることが好ましい。 The device includes a plurality of first capacitors, a plurality of first transistors, and a plurality of first storage elements, and the plurality of first capacitors are connected in parallel between the terminal BL and the terminal Y. Preferably.

上記構成によれば、Y信号の電圧値を、複数の第1コンデンサの容量値に応じた電圧値の和とすることができる。 According to the above configuration, the voltage value of the Y signal can be the sum of voltage values according to the capacitance values of the plurality of first capacitors.

複数の上記第2コンデンサと、複数の上記第2トランジスタと、複数の上記第2記憶素子とを備え、複数の上記第2コンデンサは、上記端子XBLと上記端子Yとの間で並列接続されていることが好ましい。 The device includes a plurality of second capacitors, a plurality of second transistors, and a plurality of second storage elements, and the plurality of second capacitors are connected in parallel between the terminal XBL and the terminal Y. Preferably.

上記構成によれば、Y信号の電圧値を、複数の第2コンデンサの容量値に応じた電圧値の和とすることができる。 According to the above configuration, the voltage value of the Y signal can be the sum of voltage values according to the capacitance values of the plurality of second capacitors.

複数の上記第1コンデンサの各容量値は互いに異なり、複数の上記第2コンデンサの各容量値は互いに異なることが好ましい。 Preferably, each of the plurality of first capacitors has a different capacitance value, and each of the plurality of second capacitors has a different capacitance value.

上記構成によれば、端子BLと端子Yとの間に接続される第1コンデンサの組合せを変化させることにより、Y信号の電圧値を、当該組合せに応じた電圧値とすることができる。 According to the above configuration, by changing the combination of the first capacitors connected between the terminal BL and the terminal Y, the voltage value of the Y signal can be set to a voltage value corresponding to the combination.

本発明の他の一態様に係る半導体回路は、一対の端子BL及び端子XBLと、端子Yと、上記端子BL又は上記端子XBLに上部電極の接続先を切り替え可能な第1コンデンサと、上記第1コンデンサの下部電極と上記端子Yとの間に接続された第1トランジスタと、上記第1トランジスタをオンさせるための第1信号を記憶可能な第1記憶素子とを備え、上記第1記憶素子が上記第1信号を記憶する場合、上記端子BL又は上記XBLのうちの、上記第1コンデンサの上記上部電極が接続された端子から入力される信号が所定レベルであれば、上記端子Yは上記第1コンデンサの容量値に応じた電圧値のY信号を出力する。 A semiconductor circuit according to another aspect of the present invention includes a pair of terminals BL and XBL, a terminal Y, a first capacitor whose connection destination of an upper electrode can be switched to the terminal BL or the terminal XBL, and the first capacitor. a first transistor connected between a lower electrode of one capacitor and the terminal Y; and a first storage element capable of storing a first signal for turning on the first transistor, the first storage element When storing the first signal, if the signal input from the terminal BL or XBL to which the upper electrode of the first capacitor is connected is at a predetermined level, the terminal Y stores the first signal. A Y signal having a voltage value corresponding to the capacitance value of the first capacitor is output.

上記構成において、第1コンデンサは、端子BLと端子Yとの間に接続されるか、端子XBLと端子Yとの間に接続されるか、が切り替えられる。例えば、第1コンデンサが、端子BLと端子Yとの間に接続された場合、第1記憶素子が第1トランジスタをオンさせるための第1信号を記憶することにより、第1トランジスタをオンさせる。BL信号が所定レベルであれば、端子Yは第1コンデンサの容量値に応じた電圧値のY信号を出力する。 In the above configuration, whether the first capacitor is connected between the terminal BL and the terminal Y or between the terminal XBL and the terminal Y is switched. For example, when the first capacitor is connected between the terminal BL and the terminal Y, the first storage element stores the first signal for turning on the first transistor, thereby turning on the first transistor. If the BL signal is at a predetermined level, the terminal Y outputs a Y signal with a voltage value corresponding to the capacitance value of the first capacitor.

それゆえ、上記構成によれば、コンデンサの容量値を用いて表現されるカーネルの各重みを用いたパターンマッチングを実行可能とする半導体回路を実現することができる。 Therefore, according to the above configuration, it is possible to realize a semiconductor circuit that can perform pattern matching using each weight of the kernel expressed using the capacitance value of the capacitor.

複数の上記第1コンデンサと、複数の上記第1トランジスタと、複数の上記第1記憶素子とを備え、複数の上記第1コンデンサは、上記端子BL又は上記XBLのうちの、上記第1コンデンサの上記上部電極が接続された端子と、上記端子Yとの間で並列接続されていることが好ましい。 The plurality of first capacitors includes a plurality of first capacitors, a plurality of first transistors, and a plurality of first storage elements, and the plurality of first capacitors are connected to one of the first capacitors of the terminal BL or the XBL. It is preferable that the terminal to which the upper electrode is connected and the terminal Y are connected in parallel.

上記構成によれば、Y信号の電圧値を、複数の第1コンデンサの容量値に応じた電圧値の和とすることができる。 According to the above configuration, the voltage value of the Y signal can be the sum of voltage values according to the capacitance values of the plurality of first capacitors.

複数の上記第1コンデンサの各容量値は互いに異なることが好ましい。 Preferably, the capacitance values of the plurality of first capacitors are different from each other.

上記構成によれば、端子BLと端子Yとの間に接続される第1コンデンサの組合せを変化させることにより、Y信号の電圧値を、当該組合せに応じた電圧値とすることができる。 According to the above configuration, by changing the combination of the first capacitors connected between the terminal BL and the terminal Y, the voltage value of the Y signal can be set to a voltage value corresponding to the combination.

本発明の一態様によれば、コンデンサの容量値を用いて表現されるカーネルの各重みを用いたパターンマッチングを実行可能とすることができる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to perform pattern matching using each weight of a kernel expressed using a capacitance value of a capacitor.

本発明の実施形態1に係る記憶素子の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a memory element according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 本発明の実施形態1に係るコンデンサ素子の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a capacitor element according to Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施形態1に係る基本回路の概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a basic circuit according to Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施形態1に係る半導体回路の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a semiconductor circuit according to Embodiment 1 of the present invention. 上記半導体回路が実行するパターンマッチングを説明するための説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining pattern matching performed by the semiconductor circuit. 上記半導体回路が実行するパターンマッチングを説明するための説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining pattern matching performed by the semiconductor circuit. 本発明の実施形態2に係る基本回路の概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a basic circuit according to Embodiment 2 of the present invention. 本発明の実施形態2に係る記憶素子の概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a memory element according to Embodiment 2 of the present invention.

〔実施形態1〕
以下、図面を参照して、本発明の実施形態1を説明する。図1は、本実施形態1に係る記憶素子10の概略構成図である。図2は、本実施形態1に係るコンデンサ素子20の概略構成図である。図3は、本実施形態1に係る基本回路30の概略構成図である。図4は、本実施形態1に係る半導体回路40の概略構成図である。
[Embodiment 1]
Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a memory element 10 according to the first embodiment. FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the capacitor element 20 according to the first embodiment. FIG. 3 is a schematic configuration diagram of the basic circuit 30 according to the first embodiment. FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a semiconductor circuit 40 according to the first embodiment.

半導体回路40は、図4のとおり、基本回路401~409と、判定回路41とを備える。図4の例では、基本回路401~409の数は9個であるが、本実施形態1はこの数に限られるものではない。基本回路401~409の各構成は、図3の基本回路30の構成と同一である。なお、判定回路41は、必須の構成要件ではない。 As shown in FIG. 4, the semiconductor circuit 40 includes basic circuits 401 to 409 and a determination circuit 41. In the example of FIG. 4, the number of basic circuits 401 to 409 is nine, but the first embodiment is not limited to this number. Each configuration of basic circuits 401 to 409 is the same as the configuration of basic circuit 30 in FIG. Note that the determination circuit 41 is not an essential component.

基本回路30は、図3のとおり、記憶素子ME31~ME34と、コンデンサ素子CE31~CE34とを備える。図3の例では、記憶素子ME31~ME34の数は4個であるが、本実施形態1はこの数に限られるものではない。また、図3の例では、コンデンサ素子CE31~CE34の数は4個であるが、本実施形態1はこの数に限られるものではない。ただし、記憶素子ME31~ME34とコンデンサ素子CE31~CE34とは同一の数となる。記憶素子ME31~ME34の各構成は、図1の記憶素子10の構成と同一である。コンデンサ素子CE31~CE34の各構成は、図2のコンデンサ素子20の構成と同一である。 As shown in FIG. 3, the basic circuit 30 includes memory elements ME31 to ME34 and capacitor elements CE31 to CE34. In the example of FIG. 3, the number of memory elements ME31 to ME34 is four, but the first embodiment is not limited to this number. Further, in the example of FIG. 3, the number of capacitor elements CE31 to CE34 is four, but the first embodiment is not limited to this number. However, the number of memory elements ME31 to ME34 and the number of capacitor elements CE31 to CE34 are the same. Each configuration of memory elements ME31 to ME34 is the same as the configuration of memory element 10 in FIG. Each configuration of capacitor elements CE31 to CE34 is the same as the configuration of capacitor element 20 in FIG.

半導体回路40は、コンデンサの容量値を用いて表現されるカーネルの各重みを用いたパターンマッチングを実行可能とする回路である。特に、半導体回路40は、パターンマッチングに曖昧性を持たせること可能である。曖昧性を持つパターンマッチングを「曖昧パターンマッチング」と称する。曖昧パターンマッチングはAI(artificial intelligence)の基本的オペレーションである。 The semiconductor circuit 40 is a circuit that can perform pattern matching using each weight of a kernel expressed using the capacitance value of a capacitor. In particular, the semiconductor circuit 40 can provide ambiguity in pattern matching. Pattern matching with ambiguity is called "ambiguous pattern matching." Fuzzy pattern matching is a basic operation of artificial intelligence (AI).

以下、記憶素子10、コンデンサ素子20、基本回路30及び半導体回路40を順に説明する。 Hereinafter, the memory element 10, capacitor element 20, basic circuit 30, and semiconductor circuit 40 will be explained in order.

(記憶素子の構成)
記憶素子10は、図1のとおり、n型MOSトランジスタN101~N104と、p型MOSトランジスタP101~P102とを備える。図1において、WL、BL、XBL、Xはそれぞれ端子名を表す。以下、端子WLからの入力信号をWL信号、端子BLからの入力信号をBL信号、端子XBLからの入力信号をXBL信号、端子Xからの出力信号をX信号と称する。
(Configuration of memory element)
As shown in FIG. 1, the memory element 10 includes n-type MOS transistors N101 to N104 and p-type MOS transistors P101 to P102. In FIG. 1, WL, BL, XBL, and X represent terminal names, respectively. Hereinafter, the input signal from the terminal WL will be referred to as the WL signal, the input signal from the terminal BL will be referred to as the BL signal, the input signal from the terminal XBL will be referred to as the XBL signal, and the output signal from the terminal X will be referred to as the X signal.

なお、図1~4において、各図に記載の端子の端子名が同一である端子同士は、特に断りがない限り、互いに接続されるものとする。例えば、図1に記載の端子Xと図2に記載の端子Xは互いに接続される。 Note that in FIGS. 1 to 4, terminals having the same terminal name in each figure are connected to each other unless otherwise specified. For example, the terminal X shown in FIG. 1 and the terminal X shown in FIG. 2 are connected to each other.

図1において、p型MOSトランジスタP1及びn型MOSトランジスタN3の各ドレイン同士及び各ゲート同士を接続し、p型MOSトランジスタP1のソースを電源電位に接続し、n型MOSトランジスタN3のソースを接地電位に接続して、CMOSインバータIN1が構成されている。CMOSインバータIN1の入力は、各ゲート同士の接続点であり、その出力は、各ドレイン同士の接続点である。 In FIG. 1, the drains and gates of p-type MOS transistor P1 and n-type MOS transistor N3 are connected to each other, the source of p-type MOS transistor P1 is connected to a power supply potential, and the source of n-type MOS transistor N3 is grounded. A CMOS inverter IN1 is connected to the potential. The input of the CMOS inverter IN1 is the connection point between each gate, and the output is the connection point between each drain.

また、p型MOSトランジスタP102及びn型MOSトランジスタN104の各ドレイン同士及び各ゲート同士を接続し、p型MOSトランジスタP102のソースを電源電位に接続し、n型MOSトランジスタN104のソースを接地電位に接続して、COMSインバータIN2が構成されている。CMOSインバータIN2の入力は、各ゲート同士の接続点であり、その出力は、各ドレイン同士の接続点である。COMSインバータIN2の出力は、端子Xに接続される。 Further, the drains and gates of the p-type MOS transistor P102 and the n-type MOS transistor N104 are connected to each other, the source of the p-type MOS transistor P102 is connected to the power supply potential, and the source of the n-type MOS transistor N104 is connected to the ground potential. By connecting them, a COMS inverter IN2 is constructed. The input of the CMOS inverter IN2 is the connection point between each gate, and the output is the connection point between each drain. The output of the COMS inverter IN2 is connected to the terminal X.

CMOSインバータIN1の出力がCMOSインバータIN2の入力に接続される。また、CMOSインバータIN2の出力がCMOSインバータIN1の入力に接続される。CMOSインバータIN1及びCMOSインバータIN2は所謂ラッチ回路を構成する。 The output of CMOS inverter IN1 is connected to the input of CMOS inverter IN2. Further, the output of the CMOS inverter IN2 is connected to the input of the CMOS inverter IN1. CMOS inverter IN1 and CMOS inverter IN2 constitute a so-called latch circuit.

n型MOSトランジスタN101のソースは端子XBLに接続され、そのドレインはCMOSインバータIN1の入力に接続される。また、n型MOSトランジスタN102のソースは端子BLに接続され、そのドレインはCMOSインバータIN2の入力に接続される。n型MOSトランジスタN101及びn型MOSトランジスタN102の各ゲートは、端子WLに接続される。 The source of the n-type MOS transistor N101 is connected to the terminal XBL, and the drain thereof is connected to the input of the CMOS inverter IN1. Further, the source of the n-type MOS transistor N102 is connected to the terminal BL, and the drain thereof is connected to the input of the CMOS inverter IN2. Each gate of the n-type MOS transistor N101 and the n-type MOS transistor N102 is connected to the terminal WL.

端子BLから入力されるBL信号と端子XBLから入力されるXBL信号とは、通常、その電位を論理信号としてみるときは互いに相手の反転となっている、すなわち相補的である。また、CMOSインバータIN1の出力とCMOSインバータIN2の出力の論理信号レベルも定常状態においては相補的である。すなわち、一方がハイレベルであれば他方はロウレベルとなる。例えば、CMOSインバータIN1の出力がロウレベルでCMOSインバータIN2の出力がハイレベルのときは論理“1”を記憶しているとし、その逆は論理“0”を記憶しているとする等と記憶内容が決められている。 Normally, the BL signal input from the terminal BL and the XBL signal input from the terminal XBL are inverses of each other, that is, complementary, when their potentials are viewed as logical signals. Further, the logic signal levels of the output of the CMOS inverter IN1 and the output of the CMOS inverter IN2 are also complementary in the steady state. That is, if one is at high level, the other is at low level. For example, when the output of CMOS inverter IN1 is low level and the output of CMOS inverter IN2 is high level, it is assumed that logic "1" is stored, and vice versa, logic "0" is stored. has been decided.

n型MOSトランジスタN101及びn型MOSトランジスタN102は、BL信号及びXBL信号を記憶素子10に書き込むときの書き込み制御トランジスタとして用いられる。 The n-type MOS transistor N101 and the n-type MOS transistor N102 are used as write control transistors when writing the BL signal and the XBL signal into the memory element 10.

(記憶素子の動作)
書き込み動作:
書き込み動作は、記憶素子10が、記憶素子10にハイレベル(第1信号、第2信号)を書き込む動作である。端子BLにはハイレベルが入り、BL信号はハイレベルになる。一方、端子XBLにはロウレベルが入り、XBL信号はロウレベルになる。
(Operation of memory element)
Write operation:
The write operation is an operation in which the memory element 10 writes a high level (first signal, second signal) into the memory element 10. A high level is input to the terminal BL, and the BL signal becomes high level. On the other hand, a low level is input to the terminal XBL, and the XBL signal becomes low level.

端子WLに入力されるWL信号がハイレベルになると、n型MOSトランジスタN101及びn型MOSトランジスタN102は共にオンする。n型MOSトランジスタN101がオンすることにより、XBL信号がCMOSインバータIN1に入力される。n型MOSトランジスタN102がオンすることにより、BL信号がCMOSインバータIN2に入力される。 When the WL signal input to the terminal WL becomes high level, both the n-type MOS transistor N101 and the n-type MOS transistor N102 are turned on. By turning on the n-type MOS transistor N101, the XBL signal is input to the CMOS inverter IN1. By turning on the n-type MOS transistor N102, the BL signal is input to the CMOS inverter IN2.

CMOSインバータIN1は、入力されたXBL信号のロウレベルをハイレベルに反転させ、そのハイレベルをCMOSインバータIN2に入力する。一方、CMOSインバータIN2は、入力されたXBL信号のハイレベルをロウレベルに反転させ、そのロウレベルをCMOSインバータIN1に入力する。 The CMOS inverter IN1 inverts the low level of the input XBL signal to a high level, and inputs the high level to the CMOS inverter IN2. On the other hand, the CMOS inverter IN2 inverts the high level of the input XBL signal to a low level, and inputs the low level to the CMOS inverter IN1.

CMOSインバータIN1の出力はハイレベルを維持する一方、CMOSインバータIN2の出力はロウレベルを維持する。端子XはCMOSインバータIN1の出力に接続されている。端子Xから出力されるX信号はハイレベルとなる。 The output of the CMOS inverter IN1 maintains a high level, while the output of the CMOS inverter IN2 maintains a low level. Terminal X is connected to the output of CMOS inverter IN1. The X signal output from terminal X becomes high level.

以下、上述の書き込み動作を「書き込み動作」と称する。 Hereinafter, the above write operation will be referred to as a "write operation."

読み出し動作:
読み出し動作は、記憶素子10が、記憶素子10からハイレベルを読み出す動作である。
Read operation:
The read operation is an operation in which the memory element 10 reads a high level from the memory element 10.

端子WLに入力されるWL信号がロウレベルになると、n型MOSトランジスタN101及びn型MOSトランジスタN102は共にオフする。このため、記憶素子10は、書き込まれたハイレベルを保持する。端子XからはインバータIN1の出力であるX信号が出力される。X信号は記憶素子10に書き込まれたハイレベルとなる。 When the WL signal input to the terminal WL becomes low level, both the n-type MOS transistor N101 and the n-type MOS transistor N102 are turned off. Therefore, the memory element 10 retains the written high level. An X signal, which is the output of the inverter IN1, is output from the terminal X. The X signal becomes a high level written in the storage element 10.

以下、上述の読み出し動作を「読み出し動作」と称する。 Hereinafter, the above read operation will be referred to as a "read operation".

(コンデンサ素子の構成)
コンデンサ素子20は、図2のとおり、n型MOSトランジスタN201~N203と、コンデンサC201とを備える。図2において、RST、BL、X、Yはそれぞれ端子名である。以下、端子RSTからの入力信号をRST信号、端子BLからの入力信号をBL信号、端子Xからの入力信号をX信号、端子Yからの出力信号をY信号と称する。
(Configuration of capacitor element)
As shown in FIG. 2, the capacitor element 20 includes n-type MOS transistors N201 to N203 and a capacitor C201. In FIG. 2, RST, BL, X, and Y are terminal names, respectively. Hereinafter, the input signal from the terminal RST will be referred to as the RST signal, the input signal from the terminal BL will be referred to as the BL signal, the input signal from the terminal X will be referred to as the X signal, and the output signal from the terminal Y will be referred to as the Y signal.

図2において、コンデンサC201の上部電極は端子BLに接続し、その下部電極はn型MOSトランジスタN201及びN202の各ドレインに接続される。n型MOSトランジスタN201のゲートは端子Xに接続され、そのソースはn型MOSトランジスタN203のドレインに接続される。 In FIG. 2, the upper electrode of capacitor C201 is connected to terminal BL, and the lower electrode is connected to each drain of n-type MOS transistors N201 and N202. The gate of n-type MOS transistor N201 is connected to terminal X, and the source thereof is connected to the drain of n-type MOS transistor N203.

n型MOSトランジスタN202及びN203の各ゲートは端子RSTに接続され、各ソースは接地電位に接続される。 Each gate of the n-type MOS transistors N202 and N203 is connected to the terminal RST, and each source is connected to the ground potential.

コンデンサC201は、上部電極、下部電極及び、上部電極と下部電極との間に挟まれる誘電体から構成される。コンデンサC201の容量値は、(i)上部電極と下部電極とが対向する対向面積、(ii)上部電極と下部電極との電極間距離、及び(iii)誘電体の誘電率、のうちの少なくとも1つを変化させることにより、変化させることができる。 The capacitor C201 is composed of an upper electrode, a lower electrode, and a dielectric material sandwiched between the upper electrode and the lower electrode. The capacitance value of the capacitor C201 is determined by at least the following: (i) the area where the upper electrode and the lower electrode face each other, (ii) the inter-electrode distance between the upper electrode and the lower electrode, and (iii) the permittivity of the dielectric material. By changing one, it can be changed.

(コンデンサ素子の動作)
リセット動作:
リセット動作は、コンデンサ素子20が、コンデンサ素子20のコンデンサC201に蓄積された電荷を放電させる動作である。
(Operation of capacitor element)
Reset operation:
The reset operation is an operation in which the capacitor element 20 discharges the charge accumulated in the capacitor C201 of the capacitor element 20.

端子Xから入力されるX信号がハイレベル、端子RSTから入力されるRST信号がハイレベルになると、n型MOSトランジスタN201~N203はオンする。n型MOSトランジスタN201~N203がオンすることにより、コンデンサC201の下部電極には接地電位からのロウレベルが印加される。端子BLから入力されるBL信号がロウレベルになると、コンデンサC201の上部電極にもロウレベルが印加される。コンデンサC201の上部電極及び下部電極にロウレベルが印加されることにより、コンデンサC201に蓄積されていた電荷は、n型MOSトランジスタN201及びN203、又は、n型MOSトランジスタN202、を介して、接地電位へ放電される。すなわち、コンデンサ素子20はリセットされる。 When the X signal input from the terminal X becomes high level and the RST signal input from the terminal RST becomes high level, the n-type MOS transistors N201 to N203 are turned on. By turning on the n-type MOS transistors N201 to N203, a low level from the ground potential is applied to the lower electrode of the capacitor C201. When the BL signal input from the terminal BL becomes low level, the low level is also applied to the upper electrode of the capacitor C201. By applying a low level to the upper and lower electrodes of the capacitor C201, the charges accumulated in the capacitor C201 are transferred to the ground potential via the n-type MOS transistors N201 and N203 or the n-type MOS transistor N202. Discharged. That is, capacitor element 20 is reset.

以下、上述のリセット動作を「リセット動作」と称する。 Hereinafter, the above-described reset operation will be referred to as a "reset operation."

電荷蓄積動作:
電荷蓄積動作は、コンデンサ素子20が、コンデンサ素子20のコンデンサC201に電荷を蓄積させる動作である。
Charge accumulation operation:
The charge accumulation operation is an operation in which the capacitor element 20 causes the capacitor C201 of the capacitor element 20 to accumulate charges.

端子Xから入力されるX信号がハイレベル、端子RSTから入力されるRST信号がロウレベルになると、n型MOSトランジスタN201(第1トランジスタ、第2トランジスタ)はオンし、n型MOSトランジスタN202及びN203はオフする。n型MOSトランジスタN201がオンすることにより、コンデンサC201の下部電極は端子Yに接続される。端子BLから入力されるBL信号がハイレベルになると、コンデンサC201の上部電極にはハイレベルが印加される。この印加により、コンデンサC201の上部電極と下部電極と間には電荷が蓄積される。この電荷蓄積により、コンデンサ素子20は端子YからY信号を出力する。 When the X signal input from the terminal is turned off. By turning on the n-type MOS transistor N201, the lower electrode of the capacitor C201 is connected to the terminal Y. When the BL signal input from the terminal BL becomes a high level, a high level is applied to the upper electrode of the capacitor C201. Due to this application, charges are accumulated between the upper electrode and the lower electrode of the capacitor C201. Due to this charge accumulation, the capacitor element 20 outputs a Y signal from the terminal Y.

ここで、コンデンサC201に蓄積される電荷量は、コンデンサC201の容量値に応じた量となる。すなわち、コンデンサC201の容量値が大きければ大きいほどコンデンサC201に蓄積される電荷量は大きくなり、コンデンサC201の容量値が小さければ小さいほどコンデンサC201に蓄積される電荷量は小さくなる。Y信号の電圧値は、コンデンサC201の容量値に応じた電圧値である。 Here, the amount of charge accumulated in the capacitor C201 corresponds to the capacitance value of the capacitor C201. That is, the larger the capacitance value of capacitor C201, the larger the amount of charge stored in capacitor C201, and the smaller the capacitance value of capacitor C201, the smaller the amount of charge stored in capacitor C201. The voltage value of the Y signal is a voltage value according to the capacitance value of the capacitor C201.

以下、上述の電荷蓄積動作を「電荷蓄積動作」と称する。 Hereinafter, the above-described charge accumulation operation will be referred to as a "charge accumulation operation."

(基本回路の構成)
図3において、RST、BL、XBL、WLWP1、WLWP2、WLWM1、WLWM2、Yはそれぞれ端子名である。端子RSTからの入力信号をRST信号、端子BLからの入力信号をBL信号、端子XBLからの入力信号をXBL信号、端子WLWP1からの入力信号をWLWP1信号、端子WLWP2からの入力信号をWLWP2信号、端子WLWM1からの入力信号をWLWM1信号、端子WLWM2からの入力信号をWLWM2信号、端子Yからの出力信号をY信号と称する。
(Basic circuit configuration)
In FIG. 3, RST, BL, XBL, WLWP1, WLWP2, WLWM1, WLWM2, and Y are terminal names, respectively. The input signal from the terminal RST is the RST signal, the input signal from the terminal BL is the BL signal, the input signal from the terminal XBL is the XBL signal, the input signal from the terminal WLWP1 is the WLWP1 signal, the input signal from the terminal WLWP2 is the WLWP2 signal, The input signal from the terminal WLWM1 is called the WLWM1 signal, the input signal from the terminal WLWM2 is called the WLWM2 signal, and the output signal from the terminal Y is called the Y signal.

図3のとおり、端子RSTがコンデンサ素子CE31~CE34の各端子RSTに接続される。端子BLが記憶素子ME31~ME34の各端子BL及びコンデンサ素子CE31~CE32の各端子BLに接続される。端子XBLが記憶素子ME31~ME34の各端子XBL及びコンデンサ素子CE33~CE34の各端子XBLに接続される。端子WLWP2が記憶素子ME31の端子WLに、端子WLWP1が記憶素子ME32の端子WLに、端子WLWM2が記憶素子ME33の端子WLに、端子WLWM1が記憶素子ME34の端子WLに、それぞれ、接続される。端子Yが、コンデンサ素子CE31~CE34の各端子Yに接続される。 As shown in FIG. 3, terminal RST is connected to each terminal RST of capacitor elements CE31 to CE34. Terminal BL is connected to each terminal BL of memory elements ME31 to ME34 and each terminal BL of capacitor elements CE31 to CE32. Terminal XBL is connected to each terminal XBL of memory elements ME31 to ME34 and to each terminal XBL of capacitor elements CE33 to CE34. Terminal WLWP2 is connected to terminal WL of storage element ME31, terminal WLWP1 is connected to terminal WL of storage element ME32, terminal WLWM2 is connected to terminal WL of storage element ME33, and terminal WLWM1 is connected to terminal WL of storage element ME34. Terminal Y is connected to each terminal Y of capacitor elements CE31 to CE34.

また、記憶素子ME31~ME34のそれぞれとコンデンサ素子CE31~CE34のそれぞれとが一対一に対応する。詳細には、記憶素子ME31(第1記憶素子)の端子Xとコンデンサ素子CE31の端子Xとが接続され、記憶素子ME31の端子Xから出力されるX信号がコンデンサ素子CE31の端子Xに入力される。記憶素子ME32(第1記憶素子)の端子Xとコンデンサ素子CE32の端子Xとが接続され、記憶素子ME32の端子Xから出力されるX信号がコンデンサ素子CE32の端子Xに入力される。記憶素子ME33(第2記憶素子)の端子Xとコンデンサ素子CE33の端子Xとが接続され、記憶素子ME33の端子Xから出力されるX信号がコンデンサ素子CE33の端子Xに入力される。記憶素子ME34(第2記憶素子)の端子Xとコンデンサ素子CE34の端子Xとが接続され、記憶素子ME34の端子Xから出力されるX信号がコンデンサ素子CE34の端子Xに入力される。 Further, each of the memory elements ME31 to ME34 corresponds to each of the capacitor elements CE31 to CE34 one-to-one. Specifically, the terminal X of the memory element ME31 (first memory element) and the terminal X of the capacitor element CE31 are connected, and the X signal output from the terminal X of the memory element ME31 is input to the terminal X of the capacitor element CE31. Ru. Terminal X of memory element ME32 (first memory element) and terminal X of capacitor element CE32 are connected, and an X signal output from terminal X of memory element ME32 is input to terminal X of capacitor element CE32. Terminal X of memory element ME33 (second memory element) and terminal X of capacitor element CE33 are connected, and an X signal output from terminal X of memory element ME33 is input to terminal X of capacitor element CE33. Terminal X of memory element ME34 (second memory element) and terminal X of capacitor element CE34 are connected, and an X signal output from terminal X of memory element ME34 is input to terminal X of capacitor element CE34.

記憶素子ME31~ME34は、それぞれの端子XBLにロウレベルが入り、それぞれの端子BLにハイレベルが入り、それぞれの端子WLにハイレベルが入ると、書き込み動作を実行する。詳細には、記憶素子ME31~ME34の各端子XBLには一斉にロウレベルが入り、各端子BLには一斉にハイレベルが入る。そして、記憶素子ME31~ME34のうち、端子WLにハイレベルが入った記憶素子のみが書き込み動作を実行する。例えば、端子WLWP2から入力されるWLWP2信号がハイレベルになると、端子WLWP2からハイレベルが端子WLに入る記憶素子ME31が書き込み動作を実行する。 The memory elements ME31 to ME34 execute a write operation when a low level is applied to each terminal XBL, a high level is applied to each terminal BL, and a high level is applied to each terminal WL. Specifically, a low level is input to each terminal XBL of the memory elements ME31 to ME34 at the same time, and a high level is input to each terminal BL at the same time. Of the memory elements ME31 to ME34, only the memory element whose terminal WL is at a high level executes a write operation. For example, when the WLWP2 signal input from the terminal WLWP2 becomes high level, the memory element ME31, where the high level is input from the terminal WLWP2 to the terminal WL, executes a write operation.

また、記憶素子ME31~ME34は、それぞれの端子WLにロウレベルが入ると、読出し動作を実行する。詳細には、記憶素子ME31~ME34のうち、端子WLにロウレベルが入った記憶素子のみが読み出し動作を実行する。例えば、端子WLWP2から入力されるWLWP2信号がロウレベルになると、端子WLWP2からロウレベルが端子WLに入る記憶素子ME31が読み出し動作を実行する。 Further, the memory elements ME31 to ME34 execute a read operation when a low level is input to each terminal WL. Specifically, among the memory elements ME31 to ME34, only the memory element whose terminal WL is at a low level executes a read operation. For example, when the WLWP2 signal input from the terminal WLWP2 becomes a low level, the storage element ME31, whose low level is input from the terminal WLWP2 to the terminal WL, executes a read operation.

コンデンサ素子CE31~CE34は、それぞれの端子Xにハイレベルが入り、それぞれの端子RSTにハイレベルが入り、それぞれの端子BLにロウレベルが入ると、リセット動作を実行する。詳細には、コンデンサ素子CE31~CE34の各端子RSTには一斉にハイレベルが入り、各端子BLには一斉にハイレベルが入る。そして、コンデンサ素子CE31~CE34のうち、端子Xにハイレベルが入ったコンデンサ素子のみがリセット動作を実行する。例えば、記憶素子ME31の端子Xから出力されるX信号がハイレベルになると、記憶素子ME31の端子Xからハイレベルが端子Xに入るコンデンサ素子CE31がリセット動作を実行する。なお、コンデンサ素子CE31~CE32のリセット動作時には端子BLに入力されるBL信号がハイレベルとなる。また、コンデンサ素子CE33~CE34のリセット動作時には端子XBLに入力されるBL信号がハイレベルとなる。コンデンサ素子CE31~CE34のリセット動作が一斉に実行される場合、端子BLに入力されるBL信号及び端子XBLに入力されるXBL信号の両方がハイレベルとなる。 Capacitor elements CE31 to CE34 execute a reset operation when a high level is applied to each terminal X, a high level is applied to each terminal RST, and a low level is applied to each terminal BL. Specifically, a high level is input to each terminal RST of the capacitor elements CE31 to CE34 at the same time, and a high level is input to each terminal BL at the same time. Of the capacitor elements CE31 to CE34, only the capacitor element whose terminal X receives a high level executes the reset operation. For example, when the X signal output from the terminal X of the memory element ME31 becomes a high level, the capacitor element CE31 to which the high level is input from the terminal X of the memory element ME31 executes a reset operation. Note that during the reset operation of the capacitor elements CE31 to CE32, the BL signal input to the terminal BL becomes high level. Furthermore, during the reset operation of the capacitor elements CE33 to CE34, the BL signal input to the terminal XBL becomes high level. When the reset operations of the capacitor elements CE31 to CE34 are performed all at once, both the BL signal input to the terminal BL and the XBL signal input to the terminal XBL become high level.

また、コンデンサ素子CE31~CE34は、それぞれの端子Xにハイレベルが入り、それぞれの端子RSTにロウレベルが入り、それぞれの端子BLにハイレベルが入ると、電荷蓄積動作を実行する。詳細には、コンデンサ素子CE31~CE34の各端子RSTには一斉にロウレベルが入り、各端子BLには一斉にハイレベルが入る。そして、コンデンサ素子CE31~CE34のうち、端子Xにハイレベルが入ったコンデンサ素子のみが電荷蓄積動作を実行する。逆に、コンデンサ素子CE31~CE34のうち、端子Xにハイレベルが入らないコンデンサ素子は電荷蓄積動作を実行しない。例えば、記憶素子ME31の端子Xから出力されるX信号がハイレベルになると、記憶素子ME31の端子Xからハイレベルが端子Xに入るコンデンサ素子CE31が電荷蓄積動作を実行する。なお、コンデンサ素子CE31~CE32の電荷蓄積動作時には端子BLに入力されるBL信号がハイレベルとなる。この場合、端子XBLに入力されるXBL信号がロウレベルとなる。また、コンデンサ素子CE33~CE34の電荷蓄積動作時には端子XBLに入力されるXBL信号がハイレベルとなる。この場合、端子BLに入力されるBL信号がロウレベルとなる。 Further, the capacitor elements CE31 to CE34 execute a charge storage operation when a high level is applied to each terminal X, a low level is applied to each terminal RST, and a high level is applied to each terminal BL. Specifically, a low level is input to each terminal RST of the capacitor elements CE31 to CE34 at the same time, and a high level is input to each terminal BL at the same time. Of the capacitor elements CE31 to CE34, only the capacitor element whose terminal X receives a high level performs a charge storage operation. Conversely, among the capacitor elements CE31 to CE34, the capacitor element whose terminal X does not receive a high level does not perform the charge storage operation. For example, when the X signal output from the terminal X of the storage element ME31 becomes a high level, the capacitor element CE31 to which the high level is input from the terminal X of the storage element ME31 executes a charge storage operation. Note that during the charge storage operation of the capacitor elements CE31 to CE32, the BL signal input to the terminal BL becomes high level. In this case, the XBL signal input to the terminal XBL becomes low level. Further, when the capacitor elements CE33 to CE34 perform charge storage operation, the XBL signal input to the terminal XBL becomes high level. In this case, the BL signal input to the terminal BL becomes low level.

(基本回路の動作)
以下、基本回路30が、コンデンサ素子CE31及びCE33に電荷蓄積動作を実行させ、コンデンサ素子CE32及びCE34に電荷蓄積動作を実行させない場合を例として、基本回路30の動作を説明する。
(Basic circuit operation)
The operation of the basic circuit 30 will be described below, taking as an example a case where the basic circuit 30 causes the capacitor elements CE31 and CE33 to perform the charge accumulation operation, but does not cause the capacitor elements CE32 and CE34 to perform the charge accumulation operation.

放電動作:
放電動作は、基本回路30が、コンデンサ素子CE31~CE34それぞれにリセット動作を実行させる動作である。
Discharge operation:
The discharging operation is an operation in which the basic circuit 30 causes each of the capacitor elements CE31 to CE34 to perform a reset operation.

まず、記憶素子ME31~ME34は書き込み動作を実行する。すなわち、記憶素子ME31~ME34にはハイレベルが書き込まれる。 First, the memory elements ME31 to ME34 perform a write operation. That is, a high level is written to the memory elements ME31 to ME34.

次に、記憶素子ME31~ME34は読み出し動作を実行する。すなわち、記憶素子ME31~ME34の各端子Xから出力されるX信号はハイレベルとなる。 Next, the memory elements ME31 to ME34 perform a read operation. That is, the X signal output from each terminal X of the memory elements ME31 to ME34 becomes high level.

最後に、コンデンサ素子CE31~CE34はリセット動作を実行する。すなわち、コンデンサ素子CE31~CE34は各コンデンサC201に蓄積されていた電荷を放電する。 Finally, capacitor elements CE31 to CE34 perform a reset operation. That is, capacitor elements CE31 to CE34 discharge the charges accumulated in each capacitor C201.

以下、上述の放電動作を「放電動作」と称する。 Hereinafter, the above-mentioned discharging operation will be referred to as "discharging operation".

重み設定動作:
重み設定動作は、基本回路30が、コンデンサ素子CE31~CE34のうち、電荷蓄積動作を実行させるコンデンサ素子を設定する動作である。なお、「重み」は、畳み込みニューラル・ネットワークにおける畳み込み演算において用いられるカーネルの各重みである。コンデンサ素子CE31~CE34のうち、電荷蓄積動作を実行するコンデンサ素子がコンデンサC201を用いてカーネルの1つの重みを表現するコンデンサ素子となる。
Weight setting behavior:
The weight setting operation is an operation in which the basic circuit 30 sets a capacitor element among the capacitor elements CE31 to CE34 to perform a charge storage operation. Note that "weight" is each weight of a kernel used in a convolution operation in a convolutional neural network. Among the capacitor elements CE31 to CE34, the capacitor element that performs a charge storage operation is a capacitor element that expresses one weight of the kernel using the capacitor C201.

記憶素子ME31及びME33は書き込み動作を実行する。記憶素子ME32及びME34は書き込み動作を実行しない。すなわち、記憶素子ME31及びME33にはハイレベルが書き込まれる。一方、記憶素子ME32及びME34にはハイレベルが書き込まれない。 Memory elements ME31 and ME33 perform write operations. Memory elements ME32 and ME34 do not perform write operations. That is, a high level is written to the memory elements ME31 and ME33. On the other hand, a high level is not written to the memory elements ME32 and ME34.

この結果、記憶素子ME31の端子Xから出力されるハイレベルのX信号が端子Xに入力されるコンデンサ素子CE31は電荷蓄積動作を実行可能となる。また、記憶素子ME33の端子Xから出力されるハイレベルのX信号が端子Xに入力されるコンデンサ素子CE33は電荷蓄積動作を実行可能となる。一方、端子XにハイレベルのX信号が入力されないコンデンサ素子CE32及びCE34は電荷蓄積動作を実行することはできない。すなわち、コンデンサ素子CE31及びCE33は、電荷蓄積動作を実行するコンデンサ素子に設定されたことになる。 As a result, the capacitor element CE31, to which the high-level X signal output from the terminal X of the memory element ME31 is input, can perform a charge storage operation. Further, the capacitor element CE33, to which the high-level X signal outputted from the terminal X of the memory element ME33 is inputted, can perform a charge storage operation. On the other hand, the capacitor elements CE32 and CE34 to which the high-level X signal is not input to the terminal X cannot perform the charge storage operation. In other words, capacitor elements CE31 and CE33 are set as capacitor elements that perform a charge storage operation.

以下、上述の重み設定動作を「重み設定動作」と称する。 Hereinafter, the above-described weight setting operation will be referred to as a "weight setting operation."

出力動作:
出力動作は、基本回路30が、コンデンサ素子CE31及びCE33に電荷蓄積動作を実行させ、端子YにY信号を出力する動作である。
Output operation:
The output operation is an operation in which the basic circuit 30 causes the capacitor elements CE31 and CE33 to perform a charge accumulation operation, and outputs a Y signal to the terminal Y.

端子BLに入力されるBL信号がハイレベルであれば(この時、端子XBLに入力されるXBL信号はロウレベルとなる)、コンデンサ素子CE31が電荷蓄積動作を実行する。すなわち、端子Yにおいては、コンデンサ素子CE31のコンデンサC201(第1コンデンサ)の容量値に応じた電圧値のY信号が出力される。 If the BL signal input to the terminal BL is at a high level (at this time, the XBL signal input to the terminal XBL is at a low level), the capacitor element CE31 performs a charge storage operation. That is, at the terminal Y, a Y signal having a voltage value corresponding to the capacitance value of the capacitor C201 (first capacitor) of the capacitor element CE31 is output.

一方、端子XBLに入力されるXBL信号がハイレベルであれば(この時、端子BLに入力されるBL信号はロウレベルとなる)、コンデンサ素子CE33が電荷蓄積動作を実行する。すなわち、端子Yにおいては、コンデンサ素子CE33のコンデンサC201(第2コンデンサ)の容量値に応じた電圧値のY信号が出力される。 On the other hand, if the XBL signal input to the terminal XBL is at a high level (at this time, the BL signal input to the terminal BL is at a low level), the capacitor element CE33 performs a charge storage operation. That is, at the terminal Y, a Y signal having a voltage value corresponding to the capacitance value of the capacitor C201 (second capacitor) of the capacitor element CE33 is output.

なお、基本回路30は、上述のとおり、電荷蓄積動作を実行するコンデンサ素子に設定されたコンデンサ素子CE31及びCE33のうち、端子BLに入力されるBL信号がハイレベルであればコンデンサ素子CE31に電荷蓄積動作を実行させる一方、端子XBLに入力されるXBL信号がハイレベルであればコンデンサ素子CE33に電荷蓄積動作を実行させる。すなわち、基本回路30は、端子BLに入力されるBL信号のレベル及び端子XBLに入力されるXBL信号のレベルに応じて、コンデンサ素子CE31及びCE33のうちの一方のみに電荷蓄積動作を実行させる点に留意すべきである。 Note that, as described above, among the capacitor elements CE31 and CE33 that are set as capacitor elements that perform a charge accumulation operation, if the BL signal input to the terminal BL is at a high level, the basic circuit 30 charges the capacitor element CE31. On the other hand, if the XBL signal input to the terminal XBL is at a high level, the capacitor element CE33 is caused to perform the charge accumulation operation. That is, the basic circuit 30 causes only one of the capacitor elements CE31 and CE33 to perform a charge accumulation operation according to the level of the BL signal input to the terminal BL and the level of the XBL signal input to the terminal XBL. should be kept in mind.

以下、上述の出力動作を「出力動作」と称する。 Hereinafter, the above-described output operation will be referred to as an "output operation."

なお、以上では、上述の「放電動作」「重み設定動作」「出力動作」を、基本回路30が、コンデンサ素子CE31及びCE33に電荷蓄積動作を実行させ、コンデンサ素子CE32及びCE34に電荷蓄積動作を実行させない場合を例として説明したが、この場合に本実施形態1は限られない。例えば、基本回路30が、コンデンサ素子CE32及びCE34に電荷蓄積動作を実行させ、コンデンサ素子CE31及びCE33に電荷蓄積動作を実行させなくてもよい。また、例えば、基本回路30が、コンデンサ素子CE31~CE34に電荷蓄積動作を実行させてもよいし、コンデンサ素子CE31~CE34に電荷蓄積動作を実行させなくてもよい。 In the above description, the basic circuit 30 causes the capacitor elements CE31 and CE33 to perform the charge accumulation operation, and causes the capacitor elements CE32 and CE34 to perform the charge accumulation operation in the above-mentioned "discharge operation", "weight setting operation", and "output operation". Although a case has been described as an example in which the process is not executed, the first embodiment is not limited to this case. For example, the basic circuit 30 may cause the capacitor elements CE32 and CE34 to perform the charge accumulation operation, but not cause the capacitor elements CE31 and CE33 to perform the charge accumulation operation. Further, for example, the basic circuit 30 may cause the capacitor elements CE31 to CE34 to perform the charge accumulation operation, or may not cause the capacitor elements CE31 to CE34 to perform the charge accumulation operation.

(基本回路の効果)
図3の例では、端子BLにコンデンサ素子CE31及びコンデンサ素子CE32を接続し、端子XBLにコンデンサ素子CE33及びCE34を接続した構成である。端子BLと端子Yとの間に、コンデンサ素子CE31のコンデンサC201とコンデンサ素子CE32のコンデンサC201とが並列接続される。また、端子XBLと端子Yとの間に、コンデンサ素子CE33のコンデンサC201とコンデンサ素子CE34のコンデンサC201とが並列接続される。
(Effect of basic circuit)
In the example of FIG. 3, the capacitor element CE31 and the capacitor element CE32 are connected to the terminal BL, and the capacitor elements CE33 and CE34 are connected to the terminal XBL. Between terminal BL and terminal Y, capacitor C201 of capacitor element CE31 and capacitor C201 of capacitor element CE32 are connected in parallel. Further, between the terminal XBL and the terminal Y, the capacitor C201 of the capacitor element CE33 and the capacitor C201 of the capacitor element CE34 are connected in parallel.

端子BLについていえば、端子BLに入力されるBL信号がハイレベルである場合、基本回路30が電荷蓄積動作を実行させるコンデンサ素子の組合せは次のとおりである。
・コンデンサ素子CE31及びCE32、
・コンデンサ素子CE31のみ、
・コンデンサ素子CE32のみ、
・無し。
Regarding the terminal BL, when the BL signal input to the terminal BL is at a high level, the combinations of capacitor elements that cause the basic circuit 30 to perform a charge storage operation are as follows.
・Capacitor elements CE31 and CE32,
・Capacitor element CE31 only,
・Capacitor element CE32 only,
·none.

ここで、コンデンサ素子CE31及びCE32の各コンデンサC201の容量値比を2:1とすれば、上述の各組合せにおいて、端子Yにおいて出力されるY信号の電圧値比は3:2:1:0となる。すなわち、端子BLに入力されるBL信号がハイレベルである場合、端子Yにおいて出力されるY信号の電圧値は4通りとなる。なお、上述の各電圧値比と上述の各組合せとの関係は次のとおりである。
・コンデンサ素子CE31及びCE32:3、
・コンデンサ素子CE31のみ:2、
・コンデンサ素子CE32のみ:1、
・無し:0、
同様に、コンデンサ素子CE32及びCE33の各コンデンサC201の容量値比を2:1とすれば、端子XBLに入力されるXBL信号がハイレベルである場合、端子Yにおいて出力されるY信号の電圧値は4通りとなる。
Here, if the capacitance value ratio of each capacitor C201 of capacitor elements CE31 and CE32 is 2:1, then in each of the above combinations, the voltage value ratio of the Y signal output at terminal Y is 3:2:1:0. becomes. That is, when the BL signal input to the terminal BL is at a high level, there are four voltage values of the Y signal output from the terminal Y. In addition, the relationship between each of the above-mentioned voltage value ratios and each of the above-mentioned combinations is as follows.
・Capacitor elements CE31 and CE32:3,
・Capacitor element CE31 only: 2,
・Capacitor element CE32 only: 1,
・None: 0,
Similarly, if the capacitance value ratio of each capacitor C201 of capacitor elements CE32 and CE33 is 2:1, when the XBL signal input to the terminal XBL is at a high level, the voltage value of the Y signal output at the terminal Y There are 4 ways.

基本回路30は、上述の4通りの電圧値のうちのいずれかを用いて、畳み込みニューラル・ネットワークにおける畳み込み演算において用いられるカーネルに含まれる1つの重みを表現する。上述の例であれば、基本回路30は、端子BLに入力されるBL信号がハイレベルである場合においては4通りの重みを表現可能である。また、基本回路30は、端子XBLに入力されるXBL信号がハイレベルである場合においても4通りの重みを表現可能である。また、例えば、3×3のカーネルであれば、当該カーネルに含まれる重みの総数は3×3=9個となる。よって、3×3のカーネルの各重みを表現する場合、9個の基本回路が必要となる。 The basic circuit 30 uses one of the four voltage values described above to represent one weight included in the kernel used in the convolution operation in the convolutional neural network. In the above example, the basic circuit 30 can express four types of weights when the BL signal input to the terminal BL is at a high level. Furthermore, the basic circuit 30 can express four types of weights even when the XBL signal input to the terminal XBL is at a high level. Further, for example, in the case of a 3×3 kernel, the total number of weights included in the kernel is 3×3=9. Therefore, nine basic circuits are required to express each weight of a 3×3 kernel.

なお、図3の例では、端子BLに2個のコンデンサ素子20を接続したが、例えば、3個のコンデンサ素子20を接続してもよい。この場合、各コンデンサ素子20のコンデンサC201の容量比を4:2:1とすれば、端子BLに入力されるBL信号がハイレベルである場合、端子Yにおいて出力されるY信号の電圧値比は7:6:5:4:3:2:1:0となる。すなわち、端子BLに入力されるBL信号がハイレベルである場合、端子Yにおいて出力されるY信号の電圧値は8通りとなる。 Note that in the example of FIG. 3, two capacitor elements 20 are connected to the terminal BL, but for example, three capacitor elements 20 may be connected. In this case, if the capacitance ratio of the capacitor C201 of each capacitor element 20 is 4:2:1, when the BL signal input to the terminal BL is at a high level, the voltage value ratio of the Y signal output at the terminal Y becomes 7:6:5:4:3:2:1:0. That is, when the BL signal input to the terminal BL is at a high level, there are eight voltage values of the Y signal output from the terminal Y.

なお、端子BLに接続されるコンデンサ素子20の数は上述の2個又は3個に限られるものではない。また、端子XBLに接続されるコンデンサ素子20の数についても、端子BLの場合と同様、上述の2個又は3個に限られるものではない。 Note that the number of capacitor elements 20 connected to the terminal BL is not limited to the two or three described above. Further, the number of capacitor elements 20 connected to the terminal XBL is not limited to the above-mentioned two or three, as in the case of the terminal BL.

(半導体回路の構成)
図4において、RST、BL、XBL、WLWP1、WLWP2、WLWM1、WLWM2、Yはそれぞれ端子名である。端子RSTからの入力信号をRST信号、端子BLからの入力信号をBL信号、端子XBLからの入力信号をXBL信号、端子WLWP1からの入力信号をWLWP1信号、端子WLWP2からの入力信号をWLWP2信号、端子WLWM1からの入力信号をWLWM1信号、端子WLWM2からの入力信号をWLWM2信号、端子Yからの出力信号をY信号と称する。
(Semiconductor circuit configuration)
In FIG. 4, RST, BL, XBL, WLWP1, WLWP2, WLWM1, WLWM2, and Y are terminal names, respectively. The input signal from the terminal RST is the RST signal, the input signal from the terminal BL is the BL signal, the input signal from the terminal XBL is the XBL signal, the input signal from the terminal WLWP1 is the WLWP1 signal, the input signal from the terminal WLWP2 is the WLWP2 signal, The input signal from the terminal WLWM1 is called the WLWM1 signal, the input signal from the terminal WLWM2 is called the WLWM2 signal, and the output signal from the terminal Y is called the Y signal.

図4のとおり、端子RSTが基本回路401~409の各端子RSTに接続される。端子WLWP2が基本回路401~409の各端子WLWP2に接続される。端子WLWP1が基本回路401~409の各端子WLWP1に接続される。端子WLWM2が基本回路401~409の各端子WLWM2に接続される。端子WLWM1が基本回路401~409の各端子WLWM1に接続される。端子Yが、基本回路401~409の各端子Yに接続される。端子Yから出力されるY信号の電圧値は、基本回路401~409の各端子Yから出力されるY信号の電圧値の和である。 As shown in FIG. 4, terminal RST is connected to each terminal RST of basic circuits 401 to 409. Terminal WLWP2 is connected to each terminal WLWP2 of basic circuits 401-409. Terminal WLWP1 is connected to each terminal WLWP1 of basic circuits 401-409. Terminal WLWM2 is connected to each terminal WLWM2 of basic circuits 401-409. Terminal WLWM1 is connected to each terminal WLWM1 of basic circuits 401-409. Terminal Y is connected to each terminal Y of basic circuits 401-409. The voltage value of the Y signal output from terminal Y is the sum of the voltage values of the Y signals output from each terminal Y of basic circuits 401 to 409.

端子群BL<0:8>は9個の端子を含む。詳細には、端子群BL<0:8>は、端子BL<0>、端子BL<1>、端子BL<2>、端子BL<3>、端子BL<4>、端子BL<5>、端子BL<6>、端子BL<7>及び端子BL<8>を含む。端子BL<0>が基本回路401の端子BLに接続される。端子BL<1>が基本回路402の端子BLに接続される。端子BL<2>が基本回路403の端子BLに接続される。端子BL<3>が基本回路404の端子BLに接続される。端子BL<4>が基本回路405の端子BLに接続される。端子BL<5>が基本回路406の端子BLに接続される。端子BL<6>が基本回路407の端子BLに接続される。端子BL<7>が基本回路408の端子BLに接続される。端子BL<8>が基本回路409の端子BLに接続される。 Terminal group BL<0:8> includes nine terminals. In detail, the terminal group BL<0:8> includes terminal BL<0>, terminal BL<1>, terminal BL<2>, terminal BL<3>, terminal BL<4>, terminal BL<5>, It includes a terminal BL<6>, a terminal BL<7>, and a terminal BL<8>. Terminal BL<0> is connected to terminal BL of basic circuit 401. Terminal BL<1> is connected to terminal BL of basic circuit 402. Terminal BL<2> is connected to terminal BL of basic circuit 403. Terminal BL<3> is connected to terminal BL of basic circuit 404. Terminal BL<4> is connected to terminal BL of basic circuit 405. Terminal BL<5> is connected to terminal BL of basic circuit 406. Terminal BL<6> is connected to terminal BL of basic circuit 407. Terminal BL<7> is connected to terminal BL of basic circuit 408. Terminal BL<8> is connected to terminal BL of basic circuit 409.

端子群XBL<0:8>は9個の端子を含む。詳細には、端子群XBL<0:8>は、端子XBL<0>、端子XBL<1>、端子XBL<2>、端子XBL<3>、端子XBL<4>、端子XBL<5>、端子XBL<6>、端子XBL<7>及び端子XBL<8>を含む。端子XBL<0>が基本回路401の端子XBLに接続される。端子XBL<1>が基本回路402の端子XBLに接続される。端子XBL<2>が基本回路403の端子XBLに接続される。端子XBL<3>が基本回路404の端子XBLに接続される。端子XBL<4>が基本回路405の端子XBLに接続される。端子XBL<5>が基本回路406の端子XBLに接続される。端子XBL<6>が基本回路407の端子XBLに接続される。端子XBL<7>が基本回路408の端子XBLに接続される。端子XBL<8>が基本回路409の端子XBLに接続される。<>内の数字が同一である端子BLと端子XBLとが一対である。すなわち、一対の端子BL及び端子XBLにおいて、一方がハイレベルであれば他方はロウレベルであり、一方がロウレベルであれば他方がハイレベルである。 Terminal group XBL<0:8> includes nine terminals. In detail, the terminal group XBL<0:8> includes terminals XBL<0>, terminals XBL<1>, terminals XBL<2>, terminals XBL<3>, terminals XBL<4>, terminals XBL<5>, It includes a terminal XBL<6>, a terminal XBL<7>, and a terminal XBL<8>. Terminal XBL<0> is connected to terminal XBL of basic circuit 401. Terminal XBL<1> is connected to terminal XBL of basic circuit 402. Terminal XBL<2> is connected to terminal XBL of basic circuit 403. Terminal XBL<3> is connected to terminal XBL of basic circuit 404. Terminal XBL<4> is connected to terminal XBL of basic circuit 405. Terminal XBL<5> is connected to terminal XBL of basic circuit 406. Terminal XBL<6> is connected to terminal XBL of basic circuit 407. Terminal XBL<7> is connected to terminal XBL of basic circuit 408. Terminal XBL<8> is connected to terminal XBL of basic circuit 409. Terminals BL and terminals XBL with the same numbers in <> are a pair. That is, in a pair of terminals BL and XBL, if one is at high level, the other is at low level, and if one is at low level, the other is at high level.

判定回路41には端子Yから出力されるY信号が入力される。判定回路41はY信号の電圧値と所定の閾値Tとの大小比較を行う。判定回路41は、Y信号の電圧値が閾値T以上である場合、Y信号の電圧値が閾値T以上である旨を示す第1信号を出力する。第1信号は例えばハイレベルの信号である。一方、Y信号の電圧値が閾値T未満である場合、Y信号の信号レベルが閾値T未満である旨を示す第2信号を出力する。第2信号は例えばロウレベルの信号である。 A Y signal output from terminal Y is input to the determination circuit 41 . The determination circuit 41 compares the voltage value of the Y signal with a predetermined threshold T. When the voltage value of the Y signal is equal to or greater than the threshold value T, the determination circuit 41 outputs a first signal indicating that the voltage value of the Y signal is equal to or greater than the threshold value T. The first signal is, for example, a high level signal. On the other hand, when the voltage value of the Y signal is less than the threshold T, a second signal indicating that the signal level of the Y signal is less than the threshold T is output. The second signal is, for example, a low level signal.

(半導体回路の動作)
図5及び図6を用いて、半導体回路40の動作、すなわち、半導体回路40が実行するパターンマッチングを説明する。図5及び図6は、半導体回路40が実行するパターンマッチングを説明するための説明図である。まず、図5及び図6を説明する。
(Operation of semiconductor circuit)
The operation of the semiconductor circuit 40, that is, the pattern matching performed by the semiconductor circuit 40 will be described using FIGS. 5 and 6. 5 and 6 are explanatory diagrams for explaining pattern matching performed by the semiconductor circuit 40. First, FIGS. 5 and 6 will be explained.

図5の例は、半導体回路40が、正パターンと、入力パターンP1~P17のそれぞれとを比較し、パターンマッチングを行った結果である。以下、入力パターンP1~P17を総称する場合には入力パターンPと称する。図5において、「BL0」~「BL8」はそれぞれ、図4の端子群BL<0:8>に含まれる端子BL<0>~端子BL<8>のそれぞれに対応する端子を意味する。図5の「BL」に続く数字と図4の端子BLに続く<>内の数字とが同一であるもの同士が対応する。 The example in FIG. 5 is the result of pattern matching performed by the semiconductor circuit 40 by comparing the normal pattern with each of the input patterns P1 to P17. Hereinafter, input patterns P1 to P17 will be collectively referred to as input pattern P. In FIG. 5, "BL0" to "BL8" respectively mean terminals corresponding to terminals BL<0> to BL<8> included in the terminal group BL<0:8> in FIG. 4, respectively. The numbers following "BL" in FIG. 5 and the numbers in <> following the terminal BL in FIG. 4 correspond to each other.

また、図5の例では、正パターン及び入力パターンPは論理“1”と論理“0”からなる9ビットの2進数の数列である。正パターン及び入力パターンPのいずれにおいても、図5の紙面上側から下側に向けて、1ビット、2ビットのビット、・・・、8ビット、9ビットが並んでいる。図4の端子BL<0>には入力パターンPの1ビットが、端子BL<1>には入力パターンPの2ビットが、端子BL<2>には入力パターンPの3ビットが、端子BL<3>には入力パターンPの4ビットが、端子BL<4>には入力パターンPの5ビットが、端子BL<5>には入力パターンPの6ビットが、端子BL<6>には入力パターンPの7ビットが、端子BL<7>には入力パターンPの8ビットが、端子BL<8>には入力パターンPの9ビットが、入力される。なお、図4の端子群BL<0:8>に入力されるBL信号がハイレベルのとき論理“1”が入力される。また、図4の端子群BL<0:8>に入力されるBL信号がロウレベルのとき論理“0”が入力される。また、図4の端子群XBL<0:8>に入力されるXBL信号がハイレベルのとき論理“1”が入力される。また、図4の端子群XBL<0:8>に入力されるXBL信号がロウレベルのとき論理“0”が入力される。 Further, in the example of FIG. 5, the normal pattern and the input pattern P are a 9-bit binary number sequence consisting of logic "1" and logic "0". In both the normal pattern and the input pattern P, 1 bit, 2 bits, . . . , 8 bits, and 9 bits are lined up from the top to the bottom of the paper in FIG. In FIG. 4, 1 bit of the input pattern P is stored in the terminal BL<0>, 2 bits of the input pattern P is stored in the terminal BL<1>, 3 bits of the input pattern P is stored in the terminal BL<2>, and the terminal BL <3> has 4 bits of input pattern P, terminal BL <4> has 5 bits of input pattern P, terminal BL <5> has 6 bits of input pattern P, and terminal BL <6> has 7 bits of the input pattern P are input to the terminal BL<7>, 8 bits of the input pattern P are input to the terminal BL<8>, and 9 bits of the input pattern P are input to the terminal BL<8>. Note that when the BL signal input to the terminal group BL<0:8> in FIG. 4 is at a high level, logic "1" is input. Furthermore, when the BL signal input to the terminal group BL<0:8> in FIG. 4 is at a low level, logic "0" is input. Furthermore, when the XBL signal input to the terminal group XBL<0:8> in FIG. 4 is at a high level, logic "1" is input. Furthermore, when the XBL signal input to the terminal group XBL<0:8> in FIG. 4 is at a low level, logic "0" is input.

なお、図4の端子群BL<0:8>には入力パターンPの各ビットの論理がそのまま入力される。一方、図4の端子群XBL<0:8>には入力パターンPの各ビットの論理を反転させた論理が入力される。例えば、端子群BL<0:8>に入力パターンP1である「000000000」の各ビットがそれぞれ入力される場合、端子群XBL<0:8>には「111111111」の各ビットがそれぞれ入力されることになる。 Note that the logic of each bit of the input pattern P is input as is to the terminal group BL<0:8> in FIG. On the other hand, logic obtained by inverting the logic of each bit of the input pattern P is input to the terminal group XBL<0:8> in FIG. For example, when each bit of "000000000" which is the input pattern P1 is input to the terminal group BL<0:8>, each bit of "111111111" is input to the terminal group XBL<0:8>. It turns out.

また、図5において、「一致数」は、正パターンと入力パターンPとの同じビット同士が一致する数を示す。また、「不一致数」は、正パターンと入力パターンPとの同じビット同士が一致しない数を示す。図5の例では、正パターンと入力パターンP1の同じビット同士が一致する数は「4」である。具体的には、正パターンと入力パターンP1の1ビット、2ビット、5ビット及び6ビット同士が一致する。一方、正パターンと入力パターンP1の同じビット同士が一致しない数は「5」である。具体的には、正パターンと入力パターンP1の3ビット、4ビット、7~9ビット同士が一致しない。 Further, in FIG. 5, the "number of matches" indicates the number of matches between the same bits of the original pattern and the input pattern P. Moreover, the "number of mismatches" indicates the number of times when the same bits of the normal pattern and the input pattern P do not match. In the example of FIG. 5, the number of matches between the same bits of the normal pattern and the input pattern P1 is "4". Specifically, 1 bit, 2 bits, 5 bits, and 6 bits of the normal pattern and the input pattern P1 match each other. On the other hand, the number of times in which the same bits of the normal pattern and the input pattern P1 do not match is "5". Specifically, the 3rd bit, 4th bit, and 7th to 9th bits of the normal pattern and the input pattern P1 do not match.

また、図5において、「出力」は図4の端子Yに出力されるY信号の電圧値を示す。図4の端子群BL<0:8>に入力パターンPの各ビットがそれぞれ入力されると、端子YにY信号が出力される。図5の例では、Y信号の電圧値は3つの電圧値「I」、「II」「III」に大別されている。 Furthermore, in FIG. 5, "output" indicates the voltage value of the Y signal output to terminal Y in FIG. When each bit of the input pattern P is input to the terminal group BL<0:8> in FIG. 4, a Y signal is output to the terminal Y. In the example of FIG. 5, the voltage value of the Y signal is roughly divided into three voltage values "I," "II," and "III."

図6は、端子群BL<0:8>に入力パターンP1~P17を順に入力した場合に端子Yに出力されるY信号の電圧値の変化を示す模式図である。図6において、縦軸がY信号の電圧値、横軸が時間である。なお、縦軸は図6の紙面上から下に向かって、電圧値が大きくなるものとする。また、上述のとおり、端子群BL<0:8>に入力パターンP1、P2、・・・、P16、P17をこの順に入力したので、図6の例では、図6の紙面左から右に向かって、入力パターンP1に対応する電圧値、入力パターンP2に対応する電圧値、・・・、入力パターンP16に対応する電圧値、入力パターンP17に対応する電圧値がこの順で現れる。また、図6の例では、図5の「出力」に示した電圧値である電圧値「I」「II」及び「III」の各Y信号が出力された箇所にそれぞれ「I」「II」及び「III」の符号を付してある。また、各符号の下方に記載された「P1」「P2」等を参照することにより、各符号が図5の入力パターンP1、P2等のいずれに対応するかが理解される。また、図6の例では、電圧値「I」及び「II」は閾値Tを超える電圧値である。一方、電圧値「III」は閾値T以下の電圧値である。 FIG. 6 is a schematic diagram showing changes in the voltage value of the Y signal output to the terminal Y when input patterns P1 to P17 are sequentially input to the terminal group BL<0:8>. In FIG. 6, the vertical axis represents the voltage value of the Y signal, and the horizontal axis represents time. Note that the vertical axis indicates that the voltage value increases from the top to the bottom of the paper in FIG. Furthermore, as mentioned above, input patterns P1, P2, ..., P16, P17 are input in this order to the terminal group BL<0:8>, so in the example of FIG. Then, a voltage value corresponding to input pattern P1, a voltage value corresponding to input pattern P2, . . . , a voltage value corresponding to input pattern P16, a voltage value corresponding to input pattern P17 appear in this order. In the example of FIG. 6, "I", "II", and "II" are respectively output to the locations where the Y signals of voltage values "I", "II", and "III", which are the voltage values shown in "Output" of FIG. 5, are output. and "III". Furthermore, by referring to "P1", "P2", etc. written below each symbol, it is understood which of the input patterns P1, P2, etc. in FIG. 5 each symbol corresponds to. Further, in the example of FIG. 6, the voltage values "I" and "II" are voltage values exceeding the threshold value T. On the other hand, the voltage value "III" is a voltage value below the threshold value T.

半導体回路40が実行するパターンマッチングは曖昧パターンマッチングである。具体的には、半導体回路40は、正パターンと入力パターンPのすべてのビット同士が一致する場合、入力パターンPは正パターンとマッチすると判定する。さらに、半導体回路40は、正パターンと入力パターンPのすべてのビット同士が一致しない場合でも、その一致数が一定の割合を超えた場合、正パターンとマッチすると判定する。半導体回路40は、パターンマッチングを曖昧に行う、つまり、ある程度の不一致を許容し、入力パターンが正パターンに正確にマッチしない場合でも、マッチすると判定する。 The pattern matching performed by the semiconductor circuit 40 is ambiguous pattern matching. Specifically, the semiconductor circuit 40 determines that the input pattern P matches the normal pattern when all the bits of the normal pattern and the input pattern P match. Further, even if all the bits of the input pattern P and the input pattern P do not match, the semiconductor circuit 40 determines that the input pattern P matches the input pattern if the number of matches exceeds a certain percentage. The semiconductor circuit 40 performs pattern matching vaguely, that is, it allows a certain degree of mismatch, and even if the input pattern does not exactly match the correct pattern, it determines that they match.

以下、図5及び図6を参照しつつ、半導体回路40が実行する曖昧パターンマッチングを説明する。なお、以下では、図3の基本回路30は、記憶素子ME31及びME33、並びに、コンデンサ素子CE31及びCE33を使用するものとし、記憶素子ME32及びME34、並びに、コンデンサ素子CE32及びCE34を使用しないものとする。また、コンデンサ素子CE31及びCE33の各コンデンサC201の容量値は同一とする。 Ambiguous pattern matching performed by the semiconductor circuit 40 will be described below with reference to FIGS. 5 and 6. Note that in the following, it is assumed that the basic circuit 30 of FIG. 3 uses the memory elements ME31 and ME33 and the capacitor elements CE31 and CE33, and does not use the memory elements ME32 and ME34 and the capacitor elements CE32 and CE34. do. Further, it is assumed that the capacitance values of each capacitor C201 of capacitor elements CE31 and CE33 are the same.

まず、半導体回路40は基本回路401~409それぞれに放電動作を実行させる。 First, the semiconductor circuit 40 causes each of the basic circuits 401 to 409 to perform a discharging operation.

次に、半導体回路40は基本回路401~409それぞれに重み設定動作を実行させる。より詳細には、半導体回路40は、図5の正パターンの1ビットが論理“0”であるので、基本回路401の記憶素子ME33に書き込み動作を実行させる。 Next, the semiconductor circuit 40 causes each of the basic circuits 401 to 409 to execute a weight setting operation. More specifically, since one bit of the positive pattern in FIG. 5 is logic "0", the semiconductor circuit 40 causes the memory element ME33 of the basic circuit 401 to execute the write operation.

半導体回路40は、図5の正パターンの2ビットが論理“0”であるので、基本回路402の記憶素子ME33に書き込み動作を実行させる。 The semiconductor circuit 40 causes the memory element ME33 of the basic circuit 402 to execute the write operation since the two bits of the positive pattern in FIG. 5 are logic "0".

半導体回路40は、図5の正パターンの3ビットが論理“1”であるので、基本回路403の記憶素子ME31に書き込み動作を実行させる。 The semiconductor circuit 40 causes the memory element ME31 of the basic circuit 403 to execute the write operation since the three bits of the positive pattern in FIG. 5 are logic "1".

半導体回路40は、図5の正パターンの4ビットが論理“1”であるので、基本回路404の記憶素子ME31に書き込み動作を実行させる。 Since the four bits of the positive pattern in FIG. 5 are logic "1", the semiconductor circuit 40 causes the memory element ME31 of the basic circuit 404 to execute the write operation.

半導体回路40は、図5の正パターンの5ビットが論理“0”であるので、基本回路405の記憶素子ME33に書き込み動作を実行させる。 Since the 5 bits of the positive pattern in FIG. 5 are logic "0", the semiconductor circuit 40 causes the memory element ME33 of the basic circuit 405 to execute the write operation.

半導体回路40は、図5の正パターンの6ビットが論理“0”であるので、基本回路406の記憶素子ME33に書き込み動作を実行させる。 Since the six bits of the positive pattern in FIG. 5 are logic "0", the semiconductor circuit 40 causes the memory element ME33 of the basic circuit 406 to execute the write operation.

半導体回路40は、図5の正パターンの7ビットが論理“1”であるので、基本回路407の記憶素子ME31に書き込み動作を実行させる。 The semiconductor circuit 40 causes the memory element ME31 of the basic circuit 407 to execute the write operation since the 7 bits of the positive pattern in FIG. 5 are logic "1".

半導体回路40は、図5の正パターンの8ビットが論理“1”であるので、基本回路408の記憶素子ME31に書き込み動作を実行させる。 The semiconductor circuit 40 causes the memory element ME31 of the basic circuit 408 to execute the write operation since the 8 bits of the positive pattern in FIG. 5 are logic "1".

半導体回路40は、図5の正パターンの9ビットが論理“1”であるので、基本回路406の記憶素子ME31に書き込み動作を実行させる。 Since the 9 bits of the positive pattern in FIG. 5 are logic "1", the semiconductor circuit 40 causes the memory element ME31 of the basic circuit 406 to execute the write operation.

次に、半導体回路40は基本回路401~409それぞれに出力動作を実行させる。以下、半導体回路40が、正パターンと、入力パターンP1、P5及びP13それぞれとを比較し、パターンマッチングを行う場合について、より詳細に説明する。 Next, the semiconductor circuit 40 causes each of the basic circuits 401 to 409 to perform an output operation. Hereinafter, a case in which the semiconductor circuit 40 compares the normal pattern with each of the input patterns P1, P5, and P13 and performs pattern matching will be described in more detail.

まず、半導体回路40が、正パターンと、入力パターンP1とを比較し、パターンマッチングを行う場合を説明する。 First, a case will be described in which the semiconductor circuit 40 compares the normal pattern with the input pattern P1 and performs pattern matching.

入力パターンP1の1ビットが論理“0”であるので、端子BL<0>に入力されるBL信号はロウレベルとなり、端子XBL<0>に入力されるXBL信号はハイレベルとなる。半導体回路40は、基本回路401のコンデンサ素子CE33に電荷蓄積動作を実行させる。端子Yにおいては、基本回路401のコンデンサ素子CE33のコンデンサC201の容量値に応じた電圧値のY信号が出力される。 Since one bit of the input pattern P1 is logic "0", the BL signal input to the terminal BL<0> becomes a low level, and the XBL signal input to the terminal XBL<0> becomes a high level. The semiconductor circuit 40 causes the capacitor element CE33 of the basic circuit 401 to perform a charge storage operation. At the terminal Y, a Y signal having a voltage value corresponding to the capacitance value of the capacitor C201 of the capacitor element CE33 of the basic circuit 401 is output.

入力パターンP1の2ビットが論理“0”であるので、端子BL<1>に入力されるBL信号はロウレベルとなり、端子XBL<1>に入力されるXBL信号はハイレベルとなる。半導体回路40は、基本回路402のコンデンサ素子CE33に電荷蓄積動作を実行させる。端子Yにおいては、基本回路402のコンデンサ素子CE33のコンデンサC201の容量値に応じた電圧値のY信号が出力される。 Since two bits of the input pattern P1 are logic "0", the BL signal input to the terminal BL<1> becomes a low level, and the XBL signal input to the terminal XBL<1> becomes a high level. The semiconductor circuit 40 causes the capacitor element CE33 of the basic circuit 402 to perform a charge storage operation. At the terminal Y, a Y signal having a voltage value corresponding to the capacitance value of the capacitor C201 of the capacitor element CE33 of the basic circuit 402 is output.

入力パターンP1の3ビットが論理“0”であるので、端子BL<2>に入力されるBL信号はロウレベルとなり、端子XBL<2>に入力されるXBL信号はハイレベルとなる。基本回路403の記憶素子ME33は書き込み動作を実行してない。このため、半導体回路40は、基本回路403のコンデンサ素子CE33に電荷蓄積動作を実行させない。端子Yにおいては、基本回路403のコンデンサ素子CE33のコンデンサC201の容量値に応じた電圧値のY信号は出力されない。 Since three bits of the input pattern P1 are logic "0", the BL signal input to the terminal BL<2> becomes a low level, and the XBL signal input to the terminal XBL<2> becomes a high level. The memory element ME33 of the basic circuit 403 is not performing a write operation. Therefore, the semiconductor circuit 40 does not cause the capacitor element CE33 of the basic circuit 403 to perform a charge storage operation. At the terminal Y, a Y signal having a voltage value corresponding to the capacitance value of the capacitor C201 of the capacitor element CE33 of the basic circuit 403 is not output.

入力パターンP1の4ビットが論理“0”であるので、端子BL<3>に入力されるBL信号はロウレベルとなり、端子XBL<3>に入力されるXBL信号はハイレベルとなる。基本回路404の記憶素子ME33は書き込み動作を実行してない。このため、半導体回路40は、基本回路404のコンデンサ素子CE33に電荷蓄積動作を実行させない。端子Yにおいては、基本回路404のコンデンサ素子CE33のコンデンサC201の容量値に応じた電圧値のY信号は出力されない。 Since the four bits of the input pattern P1 are logic "0", the BL signal input to the terminal BL<3> becomes a low level, and the XBL signal input to the terminal XBL<3> becomes a high level. The memory element ME33 of the basic circuit 404 is not performing a write operation. Therefore, the semiconductor circuit 40 does not cause the capacitor element CE33 of the basic circuit 404 to perform a charge storage operation. At the terminal Y, a Y signal having a voltage value corresponding to the capacitance value of the capacitor C201 of the capacitor element CE33 of the basic circuit 404 is not output.

入力パターンP1の5ビットが論理“0”であるので、端子BL<4>に入力されるBL信号はロウレベルとなり、端子XBL<4>に入力されるXBL信号はハイレベルとなる。半導体回路40は、基本回路405のコンデンサ素子CE33に電荷蓄積動作を実行させる。端子Yにおいては、基本回路405のコンデンサ素子CE33のコンデンサC201の容量値に応じた電圧値のY信号が出力される。 Since 5 bits of the input pattern P1 are logic "0", the BL signal input to the terminal BL<4> becomes a low level, and the XBL signal input to the terminal XBL<4> becomes a high level. The semiconductor circuit 40 causes the capacitor element CE33 of the basic circuit 405 to perform a charge storage operation. At the terminal Y, a Y signal having a voltage value corresponding to the capacitance value of the capacitor C201 of the capacitor element CE33 of the basic circuit 405 is output.

入力パターンP1の6ビットが論理“0”であるので、端子BL<5>に入力されるBL信号はロウレベルとなり、端子XBL<5>に入力されるXBL信号はハイレベルとなる。半導体回路40は、基本回路406のコンデンサ素子CE33に電荷蓄積動作を実行させる。端子Yにおいては、基本回路406のコンデンサ素子CE33のコンデンサC201の容量値に応じた電圧値のY信号が出力される。 Since the 6 bits of the input pattern P1 are logic "0", the BL signal input to the terminal BL<5> becomes a low level, and the XBL signal input to the terminal XBL<5> becomes a high level. The semiconductor circuit 40 causes the capacitor element CE33 of the basic circuit 406 to perform a charge storage operation. At the terminal Y, a Y signal having a voltage value corresponding to the capacitance value of the capacitor C201 of the capacitor element CE33 of the basic circuit 406 is output.

入力パターンP1の7ビットが論理“0”であるので、端子BL<6>に入力されるBL信号はロウレベルとなり、端子XBL<6>に入力されるXBL信号はハイレベルとなる。基本回路407の記憶素子ME33は書き込み動作を実行してない。このため、半導体回路40は、基本回路407のコンデンサ素子CE33に電荷蓄積動作を実行させない。端子Yにおいては、基本回路407のコンデンサ素子CE33のコンデンサC201の容量値に応じた電圧値のY信号は出力されない。 Since the 7 bits of the input pattern P1 are logic "0", the BL signal input to the terminal BL<6> becomes a low level, and the XBL signal input to the terminal XBL<6> becomes a high level. The memory element ME33 of the basic circuit 407 is not performing a write operation. Therefore, the semiconductor circuit 40 does not cause the capacitor element CE33 of the basic circuit 407 to perform a charge storage operation. At the terminal Y, a Y signal having a voltage value corresponding to the capacitance value of the capacitor C201 of the capacitor element CE33 of the basic circuit 407 is not output.

入力パターンP1の8ビットが論理“0”であるので、端子BL<7>に入力されるBL信号はロウレベルとなり、端子XBL<7>に入力されるXBL信号はハイレベルとなる。基本回路408の記憶素子ME33は書き込み動作を実行してない。このため、半導体回路40は、基本回路408のコンデンサ素子CE33に電荷蓄積動作を実行させない。端子Yにおいては、基本回路408のコンデンサ素子CE33のコンデンサC201の容量値に応じた電圧値のY信号は出力されない。 Since the 8 bits of the input pattern P1 are logic "0", the BL signal input to the terminal BL<7> becomes a low level, and the XBL signal input to the terminal XBL<7> becomes a high level. The memory element ME33 of the basic circuit 408 is not performing a write operation. Therefore, the semiconductor circuit 40 does not cause the capacitor element CE33 of the basic circuit 408 to perform a charge storage operation. At the terminal Y, a Y signal having a voltage value corresponding to the capacitance value of the capacitor C201 of the capacitor element CE33 of the basic circuit 408 is not output.

入力パターンP1の9ビットが論理“0”であるので、端子BL<8>に入力されるBL信号はロウレベルとなり、端子XBL<8>に入力されるXBL信号はハイレベルとなる。基本回路409の記憶素子ME33は書き込み動作を実行してない。このため、半導体回路40は、基本回路409のコンデンサ素子CE33に電荷蓄積動作を実行させない。端子Yにおいては、基本回路409のコンデンサ素子CE33のコンデンサC201の容量値に応じた電圧値のY信号は出力されない。 Since the 9 bits of the input pattern P1 are logic "0", the BL signal input to the terminal BL<8> becomes a low level, and the XBL signal input to the terminal XBL<8> becomes a high level. The memory element ME33 of the basic circuit 409 is not performing a write operation. Therefore, the semiconductor circuit 40 does not cause the capacitor element CE33 of the basic circuit 409 to perform a charge storage operation. At the terminal Y, a Y signal having a voltage value corresponding to the capacitance value of the capacitor C201 of the capacitor element CE33 of the basic circuit 409 is not output.

以上のとおり、半導体回路40が、正パターンと、入力パターンP1とを比較し、パターンマッチングを行った場合、半導体回路40の端子Yから出力されるY信号の電圧値は、基本回路401、402、405及び406の各端子Yから出力されるY信号の電圧値の和となる。当該電圧値は図5及び図6の「III」である。 As described above, when the semiconductor circuit 40 compares the positive pattern and the input pattern P1 and performs pattern matching, the voltage value of the Y signal output from the terminal Y of the semiconductor circuit 40 is , 405 and 406 are the sum of the voltage values of the Y signals output from each terminal Y. The voltage value is "III" in FIGS. 5 and 6.

次に、半導体回路40が、正パターンと、入力パターンP5とを比較し、パターンマッチングを行う場合を説明する。 Next, a case will be described in which the semiconductor circuit 40 compares the normal pattern with the input pattern P5 and performs pattern matching.

入力パターンP5の1ビットが論理“0”であるので、端子BL<0>に入力されるBL信号はロウレベルとなり、端子XBL<0>に入力されるXBL信号はハイレベルとなる。半導体回路40は、基本回路401のコンデンサ素子CE33に電荷蓄積動作を実行させる。端子Yにおいては、基本回路401のコンデンサ素子CE33のコンデンサC201の容量値に応じた電圧値のY信号が出力される。 Since one bit of the input pattern P5 is logic "0", the BL signal input to the terminal BL<0> becomes a low level, and the XBL signal input to the terminal XBL<0> becomes a high level. The semiconductor circuit 40 causes the capacitor element CE33 of the basic circuit 401 to perform a charge storage operation. At the terminal Y, a Y signal having a voltage value corresponding to the capacitance value of the capacitor C201 of the capacitor element CE33 of the basic circuit 401 is output.

入力パターンP1の2ビットが論理“0”であるので、端子BL<1>に入力されるBL信号はロウレベルとなり、端子XBL<1>に入力されるXBL信号はハイレベルとなる。半導体回路40は、基本回路402のコンデンサ素子CE33に電荷蓄積動作を実行させる。端子Yにおいては、基本回路402のコンデンサ素子CE33のコンデンサC201の容量値に応じた電圧値のY信号が出力される。 Since two bits of the input pattern P1 are logic "0", the BL signal input to the terminal BL<1> becomes a low level, and the XBL signal input to the terminal XBL<1> becomes a high level. The semiconductor circuit 40 causes the capacitor element CE33 of the basic circuit 402 to perform a charge storage operation. At the terminal Y, a Y signal having a voltage value corresponding to the capacitance value of the capacitor C201 of the capacitor element CE33 of the basic circuit 402 is output.

入力パターンP1の3ビットが論理“1”であるので、端子BL<2>に入力されるBL信号はハイレベルとなり、端子XBL<2>に入力されるXBL信号はロウレベルとなる。半導体回路40は、基本回路403のコンデンサ素子CE31に電荷蓄積動作を実行させる。端子Yにおいては、基本回路403のコンデンサ素子CE31のコンデンサC201の容量値に応じた電圧値のY信号が出力される。 Since three bits of the input pattern P1 are logic "1", the BL signal input to the terminal BL<2> becomes a high level, and the XBL signal input to the terminal XBL<2> becomes a low level. The semiconductor circuit 40 causes the capacitor element CE31 of the basic circuit 403 to perform a charge storage operation. At the terminal Y, a Y signal having a voltage value corresponding to the capacitance value of the capacitor C201 of the capacitor element CE31 of the basic circuit 403 is output.

入力パターンP1の4ビットが論理“0”であるので、端子BL<3>に入力されるBL信号はロウレベルとなり、端子XBL<3>に入力されるXBL信号はハイレベルとなる。基本回路404の記憶素子ME33は書き込み動作を実行してない。このため、半導体回路40は、基本回路404のコンデンサ素子CE33に電荷蓄積動作を実行させない。端子Yにおいては、基本回路404のコンデンサ素子CE33のコンデンサC201の容量値に応じた電圧値のY信号は出力されない。 Since the four bits of the input pattern P1 are logic "0", the BL signal input to the terminal BL<3> becomes a low level, and the XBL signal input to the terminal XBL<3> becomes a high level. The memory element ME33 of the basic circuit 404 is not performing a write operation. Therefore, the semiconductor circuit 40 does not cause the capacitor element CE33 of the basic circuit 404 to perform a charge storage operation. At the terminal Y, a Y signal having a voltage value corresponding to the capacitance value of the capacitor C201 of the capacitor element CE33 of the basic circuit 404 is not output.

入力パターンP1の5ビットが論理“0”であるので、端子BL<4>に入力されるBL信号はロウレベルとなり、端子XBL<4>に入力されるXBL信号はハイレベルとなる。半導体回路40は、基本回路405のコンデンサ素子CE33に電荷蓄積動作を実行させる。端子Yにおいては、基本回路405のコンデンサ素子CE33のコンデンサC201の容量値に応じた電圧値のY信号が出力される。 Since 5 bits of the input pattern P1 are logic "0", the BL signal input to the terminal BL<4> becomes a low level, and the XBL signal input to the terminal XBL<4> becomes a high level. The semiconductor circuit 40 causes the capacitor element CE33 of the basic circuit 405 to perform a charge storage operation. At the terminal Y, a Y signal having a voltage value corresponding to the capacitance value of the capacitor C201 of the capacitor element CE33 of the basic circuit 405 is output.

入力パターンP1の6ビットが論理“0”であるので、端子BL<5>に入力されるBL信号はロウレベルとなり、端子XBL<5>に入力されるXBL信号はハイレベルとなる。半導体回路40は、基本回路406のコンデンサ素子CE33に電荷蓄積動作を実行させる。端子Yにおいては、基本回路406のコンデンサ素子CE33のコンデンサC201の容量値に応じた電圧値のY信号が出力される。 Since the 6 bits of the input pattern P1 are logic "0", the BL signal input to the terminal BL<5> becomes a low level, and the XBL signal input to the terminal XBL<5> becomes a high level. The semiconductor circuit 40 causes the capacitor element CE33 of the basic circuit 406 to perform a charge storage operation. At the terminal Y, a Y signal having a voltage value corresponding to the capacitance value of the capacitor C201 of the capacitor element CE33 of the basic circuit 406 is output.

入力パターンP1の7ビットが論理“1”であるので、端子BL<6>に入力されるBL信号はハイレベルとなり、端子XBL<6>に入力されるXBL信号はロウレベルとなる。半導体回路40は、基本回路407のコンデンサ素子CE31に電荷蓄積動作を実行させる。端子Yにおいては、基本回路407のコンデンサ素子CE31のコンデンサC201の容量値に応じた電圧値のY信号が出力される。 Since the 7 bits of the input pattern P1 are logic "1", the BL signal input to the terminal BL<6> becomes high level, and the XBL signal input to the terminal XBL<6> becomes low level. The semiconductor circuit 40 causes the capacitor element CE31 of the basic circuit 407 to perform a charge storage operation. At the terminal Y, a Y signal having a voltage value corresponding to the capacitance value of the capacitor C201 of the capacitor element CE31 of the basic circuit 407 is output.

入力パターンP1の8ビットが論理“0”であるので、端子BL<7>に入力されるBL信号はロウレベルとなり、端子XBL<7>に入力されるXBL信号はハイレベルとなる。基本回路408の記憶素子ME33は書き込み動作を実行してない。このため、半導体回路40は、基本回路408のコンデンサ素子CE33に電荷蓄積動作を実行させない。端子Yにおいては、基本回路408のコンデンサ素子CE33のコンデンサC201の容量値に応じた電圧値のY信号は出力されない。 Since the 8 bits of the input pattern P1 are logic "0", the BL signal input to the terminal BL<7> becomes a low level, and the XBL signal input to the terminal XBL<7> becomes a high level. The memory element ME33 of the basic circuit 408 is not performing a write operation. Therefore, the semiconductor circuit 40 does not cause the capacitor element CE33 of the basic circuit 408 to perform a charge storage operation. At the terminal Y, a Y signal having a voltage value corresponding to the capacitance value of the capacitor C201 of the capacitor element CE33 of the basic circuit 408 is not output.

入力パターンP1の9ビットが論理“0”であるので、端子BL<8>に入力されるBL信号はロウレベルとなり、端子XBL<8>に入力されるXBL信号はハイレベルとなる。基本回路409の記憶素子ME33は書き込み動作を実行してない。このため、半導体回路40は、基本回路409のコンデンサ素子CE33に電荷蓄積動作を実行させない。端子Yにおいては、基本回路409のコンデンサ素子CE33のコンデンサC201の容量値に応じた電圧値のY信号は出力されない。 Since the 9 bits of the input pattern P1 are logic "0", the BL signal input to the terminal BL<8> becomes a low level, and the XBL signal input to the terminal XBL<8> becomes a high level. The memory element ME33 of the basic circuit 409 is not performing a write operation. Therefore, the semiconductor circuit 40 does not cause the capacitor element CE33 of the basic circuit 409 to perform a charge storage operation. At the terminal Y, a Y signal having a voltage value corresponding to the capacitance value of the capacitor C201 of the capacitor element CE33 of the basic circuit 409 is not output.

以上のとおり、半導体回路40が、正パターンと、入力パターンP5とを比較し、パターンマッチングを行った場合、半導体回路40の端子Yから出力されるY信号の電圧値は、基本回路401、402、403、405、406及び407の各端子Yから出力されるY信号の電圧値の和となる。当該電圧値は図5及び図6の「II」である。 As described above, when the semiconductor circuit 40 compares the positive pattern and the input pattern P5 and performs pattern matching, the voltage value of the Y signal output from the terminal Y of the semiconductor circuit 40 is , 403, 405, 406, and 407. The voltage value is "II" in FIGS. 5 and 6.

説明は省略するが、半導体回路40が、正パターンと、入力パターンP13とを比較し、パターンマッチングを行った場合、半導体回路40の端子Yから出力されるY信号の電圧値は、基本回路401~409の各端子Yから出力されるY信号の電圧値の和となる。当該電圧値は図5及び図6の「I」である。 Although the description is omitted, when the semiconductor circuit 40 compares the positive pattern and the input pattern P13 and performs pattern matching, the voltage value of the Y signal output from the terminal Y of the semiconductor circuit 40 is equal to that of the basic circuit 401. This is the sum of the voltage values of the Y signals output from each terminal Y of 409 to 409. The voltage value is "I" in FIGS. 5 and 6.

(半導体回路の効果)
上述のとおり、半導体回路40が、正パターンと、入力パターンP1、P5及びP13それぞれとを比較し、パターンマッチングを行った場合、正パターンと入力パターンP1との比較であれば、半導体回路40の端子Yから出力されるY信号の電圧値は、基本回路401、402、405及び406の各端子Yから出力されるY信号の電圧値の和となる。なお、正パターンと入力パターンP1との比較であれば、1ビット同士、2ビット同士、5ビット同士、6ビット同士が一致する。すなわち、一致数は4個である。
(Effects of semiconductor circuits)
As described above, when the semiconductor circuit 40 compares the normal pattern with each of the input patterns P1, P5, and P13 and performs pattern matching, if the normal pattern and the input pattern P1 are compared, the semiconductor circuit 40 The voltage value of the Y signal output from the terminal Y is the sum of the voltage values of the Y signals output from each terminal Y of the basic circuits 401, 402, 405, and 406. Note that when comparing the normal pattern and the input pattern P1, 1 bit, 2 bits, 5 bits, and 6 bits match. That is, the number of matches is four.

また、正パターンと入力パターンP5との比較であれば、半導体回路40の端子Yから出力されるY信号の電圧値は、基本回路401、402、403、405、406及び407の各端子Yから出力されるY信号の電圧値の和となる。なお、正パターンと入力パターンP5との比較であれば、1ビット同士、2ビット同士、3ビット同士、5ビット同士、6ビット同士、7ビット同士が一致する。すなわち、一致数は6個である。 In addition, when comparing the positive pattern and the input pattern P5, the voltage value of the Y signal output from the terminal Y of the semiconductor circuit 40 is This is the sum of the voltage values of the output Y signals. Note that when comparing the correct pattern and the input pattern P5, 1 bits match each other, 2 bits match each other, 3 bits match each other, 5 bits match each other, 6 bits match each other, and 7 bits match each other. That is, the number of matches is 6.

また、正パターンと入力パターンP13との比較であれば、半導体回路40の端子Yから出力されるY信号の電圧値は、基本回路401~409の各端子Yから出力されるY信号の電圧値の和となる。なお、正パターンと入力パターンP13との比較であれば、1ビット同士、2ビット同士、3ビット同士、4ビット同士、5ビット同士、6ビット同士、7ビット同士、8ビット同士、9ビット同士、つまり全ビットが一致する。すなわち、一致数は9個である。 Furthermore, when comparing the positive pattern and the input pattern P13, the voltage value of the Y signal output from the terminal Y of the semiconductor circuit 40 is the voltage value of the Y signal output from each terminal Y of the basic circuits 401 to 409. is the sum of In addition, when comparing the correct pattern and input pattern P13, 1 bit to each other, 2 bits to each other, 3 bits to each other, 4 bits to each other, 5 bits to each other, 6 bits to each other, 7 bits to each other, 8 bits to each other, 9 bits to each other , that is, all bits match. That is, the number of matches is nine.

図6のとおり、電圧値「I」、電圧値「II」及び電圧値「III」間の大小関係は、電圧値「III」<電圧値「II」<電圧値「I」である。ここで、図6のとおり、閾値Tを設定すると、閾値Tを超える電圧値は電圧値「II」及び電圧値「I」となる。図4の判定回路41は、半導体回路40の端子Yから閾値Tを超える電圧値のY信号が出力されたとき、半導体回路40の端子群BL<0:8>及び端子群XBL<0:8>に入力された入力パターンが正パターンとマッチすると判定する。一方、図4の判定回路41は、半導体回路40の端子Yから閾値T以下の電圧値のY信号が出力されたとき、半導体回路40の端子群BL<0:8>及び端子群XBL<0:8>に入力された入力パターンは正パターンとマッチしないと判定する。 As shown in FIG. 6, the magnitude relationship between voltage value "I", voltage value "II", and voltage value "III" is voltage value "III" < voltage value "II" < voltage value "I". Here, as shown in FIG. 6, when the threshold value T is set, the voltage values exceeding the threshold value T become the voltage value "II" and the voltage value "I". When a Y signal with a voltage value exceeding the threshold T is output from the terminal Y of the semiconductor circuit 40, the determination circuit 41 of FIG. > is determined to match the correct pattern. On the other hand, the determination circuit 41 in FIG. :8> is determined not to match the normal pattern.

すなわち、図5及び図6の例では、判定回路41は、入力パターンP5、P9、P13、P14、P15及びP17は正パターンとマッチすると判定する。一方、判定回路41は、入力パターンP1、P2、P3、P4、P6、P7、P8、P10、P11、P12、P16は正パターンとマッチしないと判定する。 That is, in the examples of FIGS. 5 and 6, the determination circuit 41 determines that the input patterns P5, P9, P13, P14, P15, and P17 match the correct pattern. On the other hand, the determination circuit 41 determines that the input patterns P1, P2, P3, P4, P6, P7, P8, P10, P11, P12, and P16 do not match the normal pattern.

ここで、判定回路41が正パターンとマッチすると判定した入力パターンP5、P9、P13、P14、P15及びP17のうち、入力パターンP13及びP17のみが正確にマッチする。一方、入力パターンP5、P9、P14及びP15は、正パターンとの一致数は、それぞれ、「6」、「7」、「7」及び「7」である。つまり、半導体回路40は、上述のとおり、正パターンと入力パターンPのすべてのビット同士が一致しない場合でも、その一致数が一定の割合を超えた場合、正パターンとマッチすると判定する。なお、上述の例では、当該一定の割合は5/9である。 Here, among the input patterns P5, P9, P13, P14, P15, and P17 that are determined by the determination circuit 41 to match the correct pattern, only the input patterns P13 and P17 accurately match. On the other hand, the number of matches for input patterns P5, P9, P14, and P15 with the normal pattern is "6", "7", "7", and "7", respectively. That is, as described above, even if all the bits of the input pattern P and the input pattern P do not match, the semiconductor circuit 40 determines that the input pattern P matches the input pattern if the number of matches exceeds a certain percentage. Note that in the above example, the certain ratio is 5/9.

このようにして、半導体回路40は、パターンマッチングを曖昧に行うことができる。 In this way, the semiconductor circuit 40 can perform pattern matching in an ambiguous manner.

なお、上述の説明においては、図3の基本回路30は、記憶素子ME31及びME33、並びに、コンデンサ素子CE31及びCE33を使用するものとし、記憶素子ME32及びME34、並びに、コンデンサ素子CE32及びCE34を使用しないものとした。また、コンデンサ素子CE31及びCE33の各コンデンサC201の容量値は同一とした。 In the above description, it is assumed that the basic circuit 30 of FIG. 3 uses the memory elements ME31 and ME33 and the capacitor elements CE31 and CE33, and the basic circuit 30 of FIG. It was decided not to do so. Furthermore, the capacitance values of the capacitors C201 of the capacitor elements CE31 and CE33 were the same.

しかし、本実施形態1はこれに限るものではない。例えば、記憶素子ME32及びME34、並びに、コンデンサ素子CE32及びCE34を使用し、記憶素子ME31及びME33、並びに、コンデンサ素子CE31及びCE33を使用しなくても良い。また、記憶素子ME31~ME34、並びに、コンデンサ素子CE31~CE34を使用する、或いは、記憶素子ME31~ME34、並びに、コンデンサ素子CE31~CE34をしなくても良い。さらに、上述の各例において、コンデンサ素子CE31~CE33の各コンデンサC201の容量値は互いに異なるものであっても良い。 However, the first embodiment is not limited to this. For example, the memory elements ME32 and ME34 and the capacitor elements CE32 and CE34 may be used, but the memory elements ME31 and ME33 and the capacitor elements CE31 and CE33 may not be used. Furthermore, the memory elements ME31 to ME34 and the capacitor elements CE31 to CE34 may be used, or the memory elements ME31 to ME34 and the capacitor elements CE31 to CE34 may not be used. Furthermore, in each of the above examples, the capacitance values of the capacitors C201 of the capacitor elements CE31 to CE33 may be different from each other.

〔実施形態2〕
以下、図面を参照して、本発明の実施形態2を説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態1にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
[Embodiment 2]
Embodiment 2 of the present invention will be described below with reference to the drawings. For convenience of explanation, members having the same functions as those described in Embodiment 1 will be denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.

図7は、本実施形態2に係る基本回路70の概略構成図である。図7のとおり、基本回路70は、記憶素子B11、B21、B31、B41と、記憶素子B12~B14、B22~B24、B32~B34、B42~B44(第1記憶素子)と、n型MOSトランジスタN11-1、N11-2、N21-1、N21-2、N31-1、N31-2、N41-1、N41-2と、n型MOSトランジスタN12~N14、N22~N24、N32~N34、N42~N44(第1トランジスタ)と、コンデンサC11~C13、C21~C23、C31~C33、C41~C43(第1コンデンサ)と、を備える。 FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a basic circuit 70 according to the second embodiment. As shown in FIG. 7, the basic circuit 70 includes memory elements B11, B21, B31, and B41, memory elements B12 to B14, B22 to B24, B32 to B34, and B42 to B44 (first memory elements), and n-type MOS transistors. N11-1, N11-2, N21-1, N21-2, N31-1, N31-2, N41-1, N41-2, and n-type MOS transistors N12 to N14, N22 to N24, N32 to N34, N42 ~N44 (first transistor), and capacitors C11~C13, C21~C23, C31~C33, and C41~C43 (first capacitors).

また、図7において、BL、XBL、WLS、WL2、WL1、WL0、Yはそれぞれ端子名を表す。以下、端子BLからの入力信号をBL信号、端子XBLからの入力信号をXBL信号、端子WLSからの入力信号をWLS信号、端子WL2からの入力信号をWL2信号、端子WL1からの入力信号をWL1信号、端子WL0からの入力信号をWL0信号、端子Yからの出力信号をY信号と称する。 Further, in FIG. 7, BL, XBL, WLS, WL2, WL1, WL0, and Y represent terminal names, respectively. Below, the input signal from the terminal BL is the BL signal, the input signal from the terminal XBL is the XBL signal, the input signal from the terminal WLS is the WLS signal, the input signal from the terminal WL2 is the WL2 signal, and the input signal from the terminal WL1 is the WL1 signal. The input signal from the terminal WL0 is called the WL0 signal, and the output signal from the terminal Y is called the Y signal.

図8は、本実施形態2に係る記憶素子Bの概略構成図である。図8のとおり、記憶素子Bは、n型MOSトランジスタN101及びN102と、CMOSインバータIN102及びIN102とを備える。 FIG. 8 is a schematic configuration diagram of the memory element B according to the second embodiment. As shown in FIG. 8, the memory element B includes n-type MOS transistors N101 and N102 and CMOS inverters IN102 and IN102.

また、図8において、BL、XBL、WLS、WL2、WL1、WL0、IB、XBはそれぞれ端子名を表す。以下、端子BLからの入力信号をBL信号、端子XBLからの入力信号をXBL信号、端子WLSからの入力信号をWLS信号、端子WL2からの入力信号をWL2信号、端子WL1からの入力信号をWL1信号、端子WL0からの入力信号をWL0信号、端子IBからの出力信号をIB信号、端子XBからの出力信号をXB信号と称する。 Further, in FIG. 8, BL, XBL, WLS, WL2, WL1, WL0, IB, and XB represent terminal names, respectively. Below, the input signal from the terminal BL is the BL signal, the input signal from the terminal XBL is the XBL signal, the input signal from the terminal WLS is the WLS signal, the input signal from the terminal WL2 is the WL2 signal, and the input signal from the terminal WL1 is the WL1 signal. The input signal from the terminal WL0 is called the WL0 signal, the output signal from the terminal IB is called the IB signal, and the output signal from the terminal XB is called the XB signal.

なお、図7の記憶素子B11~B14、B21~B24、B31~B34、B41~B44の各構成は、図8の記憶素子Bの構成と同一である。 Note that the configurations of memory elements B11 to B14, B21 to B24, B31 to B34, and B41 to B44 in FIG. 7 are the same as the configuration of memory element B in FIG. 8.

本実施形態2に係る半導体回路は、上記実施形態1の半導体回路40において、基本回路401~408それぞれを図7の基本回路70に置き換えた構成となる。以下、図8の記憶素子B及び図7の基本回路70をこの順で説明する。 The semiconductor circuit according to the second embodiment has a configuration in which each of the basic circuits 401 to 408 in the semiconductor circuit 40 of the first embodiment is replaced with the basic circuit 70 of FIG. 7. The memory element B in FIG. 8 and the basic circuit 70 in FIG. 7 will be described below in this order.

(記憶素子の構成)
図8において、COMSインバータIN101の出力は、端子IBに接続される。COMSインバータIN102の出力は、端子XBに接続される。CMOSインバータIN101の出力がCMOSインバータIN102の入力に接続される。また、CMOSインバータIN102の出力がCMOSインバータIN101の入力に接続される。CMOSインバータIN101及びCMOSインバータIN102は所謂ラッチ回路を構成する。
(Configuration of memory element)
In FIG. 8, the output of COMS inverter IN101 is connected to terminal IB. The output of CMS inverter IN102 is connected to terminal XB. The output of CMOS inverter IN101 is connected to the input of CMOS inverter IN102. Further, the output of the CMOS inverter IN102 is connected to the input of the CMOS inverter IN101. CMOS inverter IN101 and CMOS inverter IN102 constitute a so-called latch circuit.

n型MOSトランジスタN101のソースは端子XBLに接続され、そのドレインはCMOSインバータIN101の入力に接続される。また、n型MOSトランジスタN102のソースは端子BLに接続され、そのドレインはCMOSインバータIN102の入力に接続される。n型MOSトランジスタN101及びn型MOSトランジスタN102の各ゲートは、端子WLS、端子WL2、端子WL1又は端子WL0に接続される。 The source of the n-type MOS transistor N101 is connected to the terminal XBL, and the drain thereof is connected to the input of the CMOS inverter IN101. Further, the source of the n-type MOS transistor N102 is connected to the terminal BL, and the drain thereof is connected to the input of the CMOS inverter IN102. Each gate of the n-type MOS transistor N101 and the n-type MOS transistor N102 is connected to the terminal WLS, the terminal WL2, the terminal WL1, or the terminal WL0.

端子BLから入力されるBL信号と端子XBLから入力されるXBL信号とは、通常、その電位を論理信号としてみるときは互いに相手の反転となっている、すなわち相補的である。また、CMOSインバータIN101の出力とCMOSインバータIN102の出力の論理信号レベルも定常状態においては相補的である。すなわち、一方がハイレベルであれば他方はロウレベルとなる。例えば、CMOSインバータIN101の出力がロウレベルでCMOSインバータIN102の出力がハイレベルのときは論理“1”を記憶しているとし、その逆は論理“0”を記憶しているとする等と記憶内容が決められている。 Normally, the BL signal input from the terminal BL and the XBL signal input from the terminal XBL are inverses of each other, that is, complementary, when their potentials are viewed as logical signals. Further, the logic signal levels of the output of the CMOS inverter IN101 and the output of the CMOS inverter IN102 are also complementary in the steady state. That is, if one is at high level, the other is at low level. For example, when the output of CMOS inverter IN101 is low level and the output of CMOS inverter IN102 is high level, it is assumed that logic "1" is stored, and vice versa, logic "0" is stored. has been decided.

n型MOSトランジスタN101及びn型MOSトランジスタN102は、BL信号及びXBL信号を記憶素子Bに書き込むときの書き込み制御トランジスタとして用いられる。 The n-type MOS transistor N101 and the n-type MOS transistor N102 are used as write control transistors when writing the BL signal and the XBL signal to the storage element B.

なお、図8のn型MOSトランジスタN101及びn型MOSトランジスタN102はそれぞれ、図1のn型MOSトランジスタN101及びn型MOSトランジスタN102に対応する。また、図8のCMOSインバータIN101及びCMOSインバータIN102はそれぞれ、図1のCMOSインバータIN1及びCMOSインバータIN2に対応する。ただし、図8においては、CMOSインバータIN101の出力が端子IBに接続されており、CMOSインバータIN102の出力が端子XBに接続されている。 Note that n-type MOS transistor N101 and n-type MOS transistor N102 in FIG. 8 correspond to n-type MOS transistor N101 and n-type MOS transistor N102 in FIG. 1, respectively. Further, CMOS inverter IN101 and CMOS inverter IN102 in FIG. 8 correspond to CMOS inverter IN1 and CMOS inverter IN2 in FIG. 1, respectively. However, in FIG. 8, the output of CMOS inverter IN101 is connected to terminal IB, and the output of CMOS inverter IN102 is connected to terminal XB.

(記憶素子の動作)
まず、図7の記憶素子B11、B21、B31及びB41の動作を説明する。なお、記憶素子B11、B21、B31及びB41を総称する場合、記憶素子B1と称する。
(Operation of memory element)
First, the operations of memory elements B11, B21, B31, and B41 in FIG. 7 will be described. Note that when the memory elements B11, B21, B31, and B41 are collectively referred to as the memory element B1.

まず、記憶素子B1が、記憶素子B1にハイレベルを書き込む場合、端子BLにはハイレベルが入り、BL信号はハイレベルになる。一方、端子XBLにはロウレベルが入り、XBL信号はロウレベルになる。 First, when the memory element B1 writes a high level to the memory element B1, a high level is input to the terminal BL, and the BL signal becomes a high level. On the other hand, a low level is input to the terminal XBL, and the XBL signal becomes low level.

端子WLSに入力されるWLS信号がハイレベルになると、n型MOSトランジスタN101及びn型MOSトランジスタN102は共にオンする。n型MOSトランジスタN101がオンすることにより、XBL信号がCMOSインバータIN101に入力される。n型MOSトランジスタN102がオンすることにより、BL信号がCMOSインバータIN102に入力される。 When the WLS signal input to the terminal WLS becomes high level, both the n-type MOS transistor N101 and the n-type MOS transistor N102 are turned on. By turning on the n-type MOS transistor N101, the XBL signal is input to the CMOS inverter IN101. By turning on the n-type MOS transistor N102, the BL signal is input to the CMOS inverter IN102.

CMOSインバータIN101は、入力されたXBL信号のロウレベルをハイレベルに反転させ、そのハイレベルをCMOSインバータIN102に入力する。一方、CMOSインバータIN102は、入力されたXBL信号のハイレベルをロウレベルに反転させ、そのロウレベルをCMOSインバータIN101に入力する。 The CMOS inverter IN101 inverts the low level of the input XBL signal to a high level, and inputs the high level to the CMOS inverter IN102. On the other hand, the CMOS inverter IN102 inverts the high level of the input XBL signal to a low level, and inputs the low level to the CMOS inverter IN101.

CMOSインバータIN101の出力はハイレベルを維持する一方、CMOSインバータIN102の出力はロウレベルを維持する。端子IBはCMOSインバータIN101の出力に接続されている。端子IBから出力されるIB信号はハイレベルとなる。端子XBはCMOSインバータIN102の出力に接続されている。端子XBから出力されるXB信号はロウレベルとなる。 The output of the CMOS inverter IN101 maintains a high level, while the output of the CMOS inverter IN102 maintains a low level. Terminal IB is connected to the output of CMOS inverter IN101. The IB signal output from the terminal IB becomes high level. Terminal XB is connected to the output of CMOS inverter IN102. The XB signal output from the terminal XB becomes low level.

一方、記憶素子B1が、記憶素子B1にロウレベルを書き込む場合、端子BLにはロウレベルが入り、BL信号はロウレベルになる。一方、端子XBLにはハイレベルが入り、XBL信号はハイレベルになる。 On the other hand, when the memory element B1 writes a low level to the memory element B1, the low level is input to the terminal BL, and the BL signal becomes low level. On the other hand, a high level is input to the terminal XBL, and the XBL signal becomes high level.

端子WLSに入力されるWLS信号がハイレベルになると、n型MOSトランジスタN101及びn型MOSトランジスタN102は共にオンする。n型MOSトランジスタN101がオンすることにより、XBL信号がCMOSインバータIN101に入力される。n型MOSトランジスタN102がオンすることにより、BL信号がCMOSインバータIN102に入力される。 When the WLS signal input to the terminal WLS becomes high level, both the n-type MOS transistor N101 and the n-type MOS transistor N102 are turned on. By turning on the n-type MOS transistor N101, the XBL signal is input to the CMOS inverter IN101. By turning on the n-type MOS transistor N102, the BL signal is input to the CMOS inverter IN102.

CMOSインバータIN101は、入力されたXBL信号のハイレベルをロウレベルに反転させ、そのロウレベルをCMOSインバータIN102に入力する。一方、CMOSインバータIN102は、入力されたXBL信号のロウレベルをハイレベルに反転させ、そのハイレベルをCMOSインバータIN101に入力する。 The CMOS inverter IN101 inverts the high level of the input XBL signal to a low level, and inputs the low level to the CMOS inverter IN102. On the other hand, the CMOS inverter IN102 inverts the low level of the input XBL signal to a high level, and inputs the high level to the CMOS inverter IN101.

CMOSインバータIN101の出力はロウレベルを維持する一方、CMOSインバータIN102の出力はハイレベルを維持する。端子IBから出力されるIB信号はロウレベルとなる。端子XBから出力されるXB信号はハイレベルとなる。 The output of the CMOS inverter IN101 maintains a low level, while the output of the CMOS inverter IN102 maintains a high level. The IB signal output from the terminal IB becomes low level. The XB signal output from the terminal XB becomes high level.

端子WLSに入力されるWLS信号がロウレベルになると、n型MOSトランジスタN101及びn型MOSトランジスタN102は共にオフする。このため、記憶素子B1は、書き込まれたハイレベル又はロウレベルを保持する。端子IBからはインバータIN101の出力であるIB信号が出力される。IB信号は記憶素子B1に書き込まれたハイレベル又はロウレベルとなる。これに対し、端子XBからはインバータIN102の出力であるXB信号が出力される。XB信号は記憶素子B1に書き込まれたハイレベル又はロウレベルの反転であるロウレベル又はハイレベルとなる。 When the WLS signal input to the terminal WLS becomes low level, both the n-type MOS transistor N101 and the n-type MOS transistor N102 are turned off. Therefore, the memory element B1 retains the written high level or low level. The IB signal, which is the output of the inverter IN101, is output from the terminal IB. The IB signal becomes the high level or low level written in the storage element B1. On the other hand, the XB signal, which is the output of the inverter IN102, is output from the terminal XB. The XB signal becomes a low level or high level, which is the inversion of the high level or low level written in the storage element B1.

次に、図7の記憶素子B12~B14、B22~B24、B32~B34、B42~B44の動作を説明する。記憶素子B12~B14、B22~B24、B32~B34、B42~B44を総称する場合、記憶素子B2と称する。 Next, the operations of the memory elements B12 to B14, B22 to B24, B32 to B34, and B42 to B44 in FIG. 7 will be explained. When the memory elements B12 to B14, B22 to B24, B32 to B34, and B42 to B44 are collectively referred to as memory element B2.

記憶素子B2の動作が記憶素子B1の動作と異なる点は、記憶素子B2は、(i)記憶素子B2にハイレベル(第1信号)のみを書き込む点、及び(ii)端子XBからXB信号が出力されない点である。上述の2つの点の他、記憶素子B2の動作と記憶素子B1の動作とが異なる点はないので、記憶素子B2の動作を詳細に説明することは省略する。 The operation of memory element B2 differs from the operation of memory element B1 in that (i) only a high level (first signal) is written to memory element B2, and (ii) the XB signal is transmitted from terminal XB. This is the point where it is not output. Other than the above two points, there is no difference between the operation of the memory element B2 and the operation of the memory element B1, so a detailed explanation of the operation of the memory element B2 will be omitted.

なお、記憶素子B1の動作に係る上述の説明において、端子WLSを端子WL2に、WLS信号をWL2信号にそれぞれ読み替えれば、記憶素子B12、B22、B32及びB42の動作に係る説明となる。また、記憶素子B1の動作に係る上述の説明において、端子WLSを端子WL1に、WLS信号をWL1信号にそれぞれ読み替えれば、記憶素子B13、B23、B33及びB43の動作に係る説明となる。また、記憶素子B1の動作に係る上述の説明において、端子WLSを端子WL0に、WLS信号をWL0信号にそれぞれ読み替えれば、記憶素子B14、B24、B34及びB44の動作に係る説明となる。 Note that in the above explanation regarding the operation of the memory element B1, if the terminal WLS is read as the terminal WL2 and the WLS signal is read as the WL2 signal, the explanation will be on the operations of the memory elements B12, B22, B32, and B42. Furthermore, in the above explanation regarding the operation of the memory element B1, if the terminal WLS is read as the terminal WL1 and the WLS signal is read as the WL1 signal, the explanation will be made on the operations of the memory elements B13, B23, B33, and B43. Furthermore, in the above explanation regarding the operation of the memory element B1, if the terminal WLS is read as the terminal WL0 and the WLS signal is read as the WL0 signal, the explanation will be on the operations of the memory elements B14, B24, B34, and B44.

(基本回路の構成)
まず、記憶素子B11~B14、n型MOSトランジスタN11-1、N11-2、N12~N14、及びコンデンサC11~C13の接続構成を説明する。以下、当該接続構成を接続構成1と称する。
(Basic circuit configuration)
First, the connection configuration of memory elements B11 to B14, n-type MOS transistors N11-1, N11-2, N12 to N14, and capacitors C11 to C13 will be described. Hereinafter, this connection configuration will be referred to as connection configuration 1.

端子XBLにn型MOSトランジスタN11-1のドレインが接続され、端子BLにn型MOSトランジスタN11-2のドレインが接続されている。n型MOSトランジスタN11-1のソースにコンデンサC11、C12及びC13の各上部電極が接続され、n型MOSトランジスタN11-2のソースにコンデンサC11、C12及びC13の各上部電極が接続されている。コンデンサC11、C12及びC13の各下部電極は、n型MOSトランジスタN12、N13及びN14の各ドレインにそれぞれ接続されている。n型MOSトランジスタN12、N13及びN14の各ソースは端子Yに接続されている。 The drain of the n-type MOS transistor N11-1 is connected to the terminal XBL, and the drain of the n-type MOS transistor N11-2 is connected to the terminal BL. The upper electrodes of capacitors C11, C12, and C13 are connected to the source of n-type MOS transistor N11-1, and the upper electrodes of capacitors C11, C12, and C13 are connected to the source of n-type MOS transistor N11-2. The lower electrodes of capacitors C11, C12, and C13 are connected to the drains of n-type MOS transistors N12, N13, and N14, respectively. Each source of n-type MOS transistors N12, N13, and N14 is connected to terminal Y.

記憶素子B11から出力されるIB信号がハイレベルであり、XB信号がロウレベルであれば、n型MOSトランジスタN11-1がオンし、n型MOSトランジスタN11-2がオフする。この場合、コンデンサC11、C12及びC13の各上部電極は、n型MOSトランジスタN11-1を介して、端子XBLに接続される。一方、記憶素子B11から出力されるIB信号がロウレベルであり、XB信号がハイレベルであれば、n型MOSトランジスタN11-1がオフし、n型MOSトランジスタN11-2がオンする。この場合、コンデンサC11、C12及びC13の各上部電極は、n型MOSトランジスタN11-2を介して、端子BLに接続される。 If the IB signal output from the storage element B11 is at a high level and the XB signal is at a low level, the n-type MOS transistor N11-1 is turned on and the n-type MOS transistor N11-2 is turned off. In this case, each upper electrode of capacitors C11, C12, and C13 is connected to terminal XBL via an n-type MOS transistor N11-1. On the other hand, if the IB signal output from the storage element B11 is at a low level and the XB signal is at a high level, the n-type MOS transistor N11-1 is turned off and the n-type MOS transistor N11-2 is turned on. In this case, each upper electrode of capacitors C11, C12, and C13 is connected to terminal BL via an n-type MOS transistor N11-2.

記憶素子B12~B14から出力される各IB信号がハイレベルであれば、n型MOSトランジスタN12~N14はオンする。この場合、コンデンサC11、C12及びC13の各下部電極は、n型MOSトランジスタN12~N14それぞれを介して、端子Yに接続される。 If each IB signal output from the storage elements B12 to B14 is at a high level, the n-type MOS transistors N12 to N14 are turned on. In this case, the lower electrodes of capacitors C11, C12, and C13 are connected to terminal Y via respective n-type MOS transistors N12 to N14.

記憶素子B21~B24、n型MOSトランジスタN21-1、N21-2、N22~N24、及びコンデンサC21~C23の接続構成は、上述の接続構成1において、記憶素子B11~B14、n型MOSトランジスタN11-1、N11-2、N12~N14、及びコンデンサC11~C13それぞれを、対応する記憶素子B21~B24、n型MOSトランジスタN21-1、N21-2、N22~N24、及びコンデンサC21~C23それぞれに置き換えた構成である。また、記憶素子B31~B34、n型MOSトランジスタN31-1、N31-2、N32~N34、及びコンデンサC31~C33の接続構成は、上述の接続構成1において、記憶素子B11~B14、n型MOSトランジスタN11-1、N11-2、N12~N14、及びコンデンサC11~C13それぞれを、対応する記憶素子B31~B34、n型MOSトランジスタN31-1、N31-2、N32~N34、及びコンデンサC31~C33それぞれに置き換えた構成である。また、記憶素子B41~B44、n型MOSトランジスタN41-1、N41-2、N42~N44、及びコンデンサC41~C43の接続構成は、上述の接続構成1において、記憶素子B11~B14、n型MOSトランジスタN11-1、N11-2、N12~N14、及びコンデンサC11~C13それぞれを、対応する記憶素子B41~B44、n型MOSトランジスタN41-1、N41-2、N42~N44、及びコンデンサC41~C43それぞれに置き換えた構成である。 The connection configuration of memory elements B21 to B24, n-type MOS transistors N21-1, N21-2, N22 to N24, and capacitors C21 to C23 is the same as that of memory elements B11 to B14, n-type MOS transistor N11 in connection configuration 1 described above. -1, N11-2, N12 to N14, and capacitors C11 to C13, respectively, to the corresponding memory elements B21 to B24, n-type MOS transistors N21-1, N21-2, N22 to N24, and capacitors C21 to C23, respectively. This is the replaced configuration. Furthermore, the connection configuration of the storage elements B31 to B34, the n-type MOS transistors N31-1, N31-2, N32 to N34, and the capacitors C31 to C33 is the same as that of the storage elements B11 to B14, the n-type MOS transistors Transistors N11-1, N11-2, N12 to N14 and capacitors C11 to C13 are connected to corresponding memory elements B31 to B34, n-type MOS transistors N31-1, N31-2, N32 to N34, and capacitors C31 to C33, respectively. This is a configuration in which each has been replaced. Furthermore, the connection configuration of the storage elements B41 to B44, the n-type MOS transistors N41-1, N41-2, N42 to N44, and the capacitors C41 to C43 is the same as that of the storage elements B11 to B14, the n-type MOS transistors Transistors N11-1, N11-2, N12 to N14, and capacitors C11 to C13 are connected to corresponding storage elements B41 to B44, n-type MOS transistors N41-1, N41-2, N42 to N44, and capacitors C41 to C43, respectively. This is a configuration in which each has been replaced.

(基本回路の動作)
上述の接続構成1に着目し、基本回路70の動作を説明する。なお、上述の他の接続構成に着目した場合における、基本回路70の動作は、下記の動作において、記憶素子B11~B14、コンデンサC11~C13及びn型MOSトランジスタN11-1,N11-2、N12~N14を、対応する記憶素子、コンデンサ及びn型MOSトランジスタに置き換えた動作である。
(Basic circuit operation)
The operation of the basic circuit 70 will be explained focusing on the above-mentioned connection configuration 1. Note that the operation of the basic circuit 70 when paying attention to the other connection configurations described above is as follows. This is an operation in which ~N14 is replaced with a corresponding memory element, capacitor, and n-type MOS transistor.

記憶素子B11から出力されるXB信号がハイレベル、IB信号がロウレベルであれば、n型MOSトランジスタN11-1を介して、コンデンサC11~C13の各上部電極が接続される。一方、記憶素子B11から出力されるXB信号がロウレベル、IB信号がハイレベルであれば、n型MOSトランジスタN11-2を介して、コンデンサC11~C13の各上部電極が接続される。 When the XB signal output from the storage element B11 is at a high level and the IB signal is at a low level, the upper electrodes of the capacitors C11 to C13 are connected via the n-type MOS transistor N11-1. On the other hand, when the XB signal output from the storage element B11 is at a low level and the IB signal is at a high level, the upper electrodes of the capacitors C11 to C13 are connected via the n-type MOS transistor N11-2.

また、コンデンサC11~C13の各下部電極は、それぞれの下部電極にドレインが接続されるn型MOSトランジスタN12~N14がオンすることで端子Yに接続される。記憶素子B12~B14にハイレベルを書き込み、IB信号がハイレベルとなれば、n型MOSトランジスタN12~N14それぞれはオンする。 Further, the lower electrodes of the capacitors C11 to C13 are connected to the terminal Y by turning on the n-type MOS transistors N12 to N14 whose drains are connected to the respective lower electrodes. When a high level is written in the memory elements B12 to B14 and the IB signal becomes high level, each of the n-type MOS transistors N12 to N14 is turned on.

以上のとおり、基本回路70は、記憶素子B11にハイレベルが書き込まれた場合、コンデンサC11~C13の各上部電極を端子BLに接続する。一方、基本回路70は、記憶素子B11にロウレベルが書き込まれた場合、コンデンサC11~C13の各上部電極を端子XBLに接続する。 As described above, the basic circuit 70 connects each upper electrode of the capacitors C11 to C13 to the terminal BL when a high level is written to the memory element B11. On the other hand, when a low level is written to the memory element B11, the basic circuit 70 connects each upper electrode of the capacitors C11 to C13 to the terminal XBL.

そして、基本回路70は、記憶素子B12にハイレベルが書き込まれた場合、コンデンサC11の下部電極を端子Yに接続する。基本回路70は、記憶素子B13にハイレベルが書き込まれた場合、コンデンサC12の下部電極を端子Yに接続する。基本回路70は、記憶素子B14にハイレベルが書き込まれた場合、コンデンサC13の下部電極を端子Yに接続する。すなわち、基本回路70は、対応する記憶素子にハイレベルが書き込まれたコンデンサを、端子BL又は端子XBLに接続する。 Then, the basic circuit 70 connects the lower electrode of the capacitor C11 to the terminal Y when a high level is written to the memory element B12. The basic circuit 70 connects the lower electrode of the capacitor C12 to the terminal Y when a high level is written to the memory element B13. The basic circuit 70 connects the lower electrode of the capacitor C13 to the terminal Y when a high level is written to the memory element B14. That is, the basic circuit 70 connects the capacitor in which a high level is written in the corresponding storage element to the terminal BL or the terminal XBL.

ここで、コンデンサC11~C13の各上部電極を端子BLに接続する場合についていえば、端子BLに接続されるコンデンサの組合せは次のとおりである。
・コンデンサC11、C12及びC13、
・コンデンサC11及びC12、
・コンデンサC11及びC13、
・コンデンサC12及びC13、
・コンデンサC11のみ、
・コンデンサC12のみ、
・コンデンサC13のみ、
・無し。
Here, in the case where the upper electrodes of the capacitors C11 to C13 are connected to the terminal BL, the combinations of capacitors connected to the terminal BL are as follows.
・Capacitors C11, C12 and C13,
・Capacitors C11 and C12,
・Capacitors C11 and C13,
・Capacitors C12 and C13,
・Capacitor C11 only,
・Capacitor C12 only,
・Capacitor C13 only,
·none.

ここで、コンデンサC11~C13の容量比を4:2:1とすれば、端子BLに入力されるBL信号がハイレベルである場合、端子Yにおいて出力されるY信号の電圧値比は7:6:5:4:3:2:1:0となる。すなわち、端子BLに入力されるBL信号がハイレベルである場合、端子Yにおいて出力されるY信号の電圧値は9通りとなる。なお、上述の各電圧値比と上述の各組合せとの関係は次のとおりである。
・コンデンサC11、C12及びC13:7、
・コンデンサC11及びC12:6、
・コンデンサC11及びC13:5、
・コンデンサC12及びC13:4、
・コンデンサC11のみ:3、
・コンデンサC12のみ:2、
・コンデンサC13のみ:1、
・無し:0。
Here, if the capacitance ratio of the capacitors C11 to C13 is 4:2:1, when the BL signal input to the terminal BL is at a high level, the voltage value ratio of the Y signal output at the terminal Y is 7: 6:5:4:3:2:1:0. That is, when the BL signal input to the terminal BL is at a high level, there are nine voltage values of the Y signal output from the terminal Y. In addition, the relationship between each of the above-mentioned voltage value ratios and each of the above-mentioned combinations is as follows.
・Capacitors C11, C12 and C13:7,
・Capacitors C11 and C12:6,
・Capacitors C11 and C13:5,
・Capacitors C12 and C13: 4,
・Capacitor C11 only: 3,
・Capacitor C12 only: 2,
・Capacitor C13 only: 1,
・None: 0.

同様に、コンデンサC11~C13の各上部電極を端子XBLに接続する場合でも、コンデンサC11~C13の容量比を4:2:1とすれば、端子XBLに入力されるXBL信号がハイレベルである場合、端子Yにおいて出力されるY信号の電圧値は8通りとなる。 Similarly, even if the upper electrodes of capacitors C11 to C13 are connected to terminal XBL, if the capacitance ratio of capacitors C11 to C13 is 4:2:1, the XBL signal input to terminal XBL will be at high level. In this case, there are eight voltage values of the Y signal output at the terminal Y.

〔本発明の効果〕
本発明は、AI技術の基本的オペレーションである曖昧パターンマッチングのための回路構成方法である。本発明は、AI技術に必要な程度の演算精度と小型化を両立させる技術である。本発明は、完全デジタル回路よりも小型かつ省電力にでき、かつ、完全アナログよりも重み制御が安定的かつ容易である点が特徴である。
[Effects of the present invention]
The present invention is a circuit configuration method for ambiguous pattern matching, which is a basic operation of AI technology. The present invention is a technology that achieves both the degree of calculation precision necessary for AI technology and miniaturization. The present invention is characterized in that it can be made smaller and more power efficient than a completely digital circuit, and weight control is more stable and easier than a completely analog circuit.

本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the embodiments described above, and can be modified in various ways within the scope of the claims, and can be implemented by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. The form is also included within the technical scope of the present invention.

10、ME31、ME32、ME33、ME34、B、B11~B14、B21~B24、B31~B34、B41~B44 記憶素子
20、CE31、CE32、CE33、CE34 コンデンサ素子
30、401、402、403、404、405、406、407、408、409、70 基本回路
40 半導体回路
41 判定回路
C201、C11~C13、C21~C23、C31~C33、C41~C43 コンデンサ
10, ME31, ME32, ME33, ME34, B, B11 to B14, B21 to B24, B31 to B34, B41 to B44 Memory element 20, CE31, CE32, CE33, CE34 Capacitor element 30, 401, 402, 403, 404, 405, 406, 407, 408, 409, 70 Basic circuit 40 Semiconductor circuit 41 Judgment circuit C201, C11 to C13, C21 to C23, C31 to C33, C41 to C43 Capacitor

Claims (7)

一対の端子BL及び端子XBLと、
端子Yと、
上記端子BLに上部電極が接続された第1コンデンサと、
上記端子XBLに上部電極が接続された第2コンデンサと、
上記第1コンデンサの下部電極と上記端子Yとの間に接続された第1トランジスタと、
上記第2コンデンサの下部電極と上記端子Yとの間に接続された第2トランジスタと、
上記第1トランジスタをオンさせるための第1信号を記憶可能な第1記憶素子と、
上記第2トランジスタをオンさせるための第2信号を記憶可能な第2記憶素子と
を備え、
上記第1記憶素子が上記第1信号を記憶する場合、上記端子BLから入力されるBL信号が所定レベルであれば、上記端子Yは上記第1コンデンサの容量値に応じた電圧値のY信号を出力し、
上記第2記憶素子が上記第2信号を記憶する場合、上記端子XBLから入力されるXBL信号が所定レベルであれば、上記端子Yは上記第2コンデンサの容量値に応じた電圧値のY信号を出力することを特徴とする半導体回路。
A pair of terminals BL and terminals XBL,
Terminal Y and
a first capacitor whose upper electrode is connected to the terminal BL;
a second capacitor whose upper electrode is connected to the terminal XBL;
a first transistor connected between the lower electrode of the first capacitor and the terminal Y;
a second transistor connected between the lower electrode of the second capacitor and the terminal Y;
a first storage element capable of storing a first signal for turning on the first transistor;
a second storage element capable of storing a second signal for turning on the second transistor;
When the first storage element stores the first signal, if the BL signal input from the terminal BL is at a predetermined level, the terminal Y receives a Y signal with a voltage value corresponding to the capacitance value of the first capacitor. Outputs
When the second storage element stores the second signal, if the XBL signal input from the terminal A semiconductor circuit characterized by outputting.
複数の上記第1コンデンサと、
複数の上記第1トランジスタと、
複数の上記第1記憶素子と
を備え、
複数の上記第1コンデンサは、上記端子BLと上記端子Yとの間で並列接続されていることを特徴とする請求項1に記載の半導体回路。
a plurality of the first capacitors;
a plurality of the first transistors;
and a plurality of the first memory elements,
2. The semiconductor circuit according to claim 1, wherein the plurality of first capacitors are connected in parallel between the terminal BL and the terminal Y.
複数の上記第2コンデンサと、
複数の上記第2トランジスタと、
複数の上記第2記憶素子と
を備え、
複数の上記第2コンデンサは、上記端子XBLと上記端子Yとの間で並列接続されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の半導体回路。
a plurality of the second capacitors;
a plurality of the second transistors;
and a plurality of the second memory elements,
3. The semiconductor circuit according to claim 1, wherein the plurality of second capacitors are connected in parallel between the terminal XBL and the terminal Y.
複数の上記第1コンデンサの各容量値は互いに異なり、
複数の上記第2コンデンサの各容量値は互いに異なることを特徴とする請求項3に記載の半導体回路。
Each capacitance value of the plurality of first capacitors is different from each other,
4. The semiconductor circuit according to claim 3, wherein each of the plurality of second capacitors has a different capacitance value.
一対の端子BL及び端子XBLと、
端子Yと、
上記端子BL又は上記端子XBLに上部電極の接続先を切り替え可能な第1コンデンサと、
上記第1コンデンサの下部電極と上記端子Yとの間に接続された第1トランジスタと、
上記第1トランジスタをオンさせるための第1信号を記憶可能な第1記憶素子と
を備え、
上記第1記憶素子が上記第1信号を記憶する場合、上記端子BL又は上記XBLのうちの、上記第1コンデンサの上記上部電極が接続された端子から入力される信号が所定レベルであれば、上記端子Yは上記第1コンデンサの容量値に応じた電圧値のY信号を出力することを特徴とする半導体回路。
A pair of terminals BL and terminals XBL,
Terminal Y and
a first capacitor whose upper electrode can be connected to the terminal BL or the terminal XBL;
a first transistor connected between the lower electrode of the first capacitor and the terminal Y;
a first storage element capable of storing a first signal for turning on the first transistor;
When the first storage element stores the first signal, if the signal input from the terminal BL or XBL to which the upper electrode of the first capacitor is connected is at a predetermined level, A semiconductor circuit characterized in that the terminal Y outputs a Y signal having a voltage value corresponding to a capacitance value of the first capacitor.
複数の上記第1コンデンサと、
複数の上記第1トランジスタと、
複数の上記第1記憶素子と
を備え、
複数の上記第1コンデンサは、上記端子BL又は上記XBLのうちの、上記第1コンデンサの上記上部電極が接続された端子と、上記端子Yとの間で並列接続されていることを特徴とする請求項5に記載の半導体回路。
a plurality of the first capacitors;
a plurality of the first transistors;
and a plurality of the first memory elements,
The plurality of first capacitors are connected in parallel between one of the terminals BL or XBL to which the upper electrode of the first capacitor is connected and the terminal Y. The semiconductor circuit according to claim 5.
複数の上記第1コンデンサの各容量値は互いに異なることを特徴とする請求項6に記載の半導体回路。 7. The semiconductor circuit according to claim 6, wherein each of the plurality of first capacitors has a different capacitance value.
JP2020091392A 2020-05-26 2020-05-26 semiconductor circuit Active JP7418814B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020091392A JP7418814B2 (en) 2020-05-26 2020-05-26 semiconductor circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020091392A JP7418814B2 (en) 2020-05-26 2020-05-26 semiconductor circuit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021189529A JP2021189529A (en) 2021-12-13
JP7418814B2 true JP7418814B2 (en) 2024-01-22

Family

ID=78848536

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020091392A Active JP7418814B2 (en) 2020-05-26 2020-05-26 semiconductor circuit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7418814B2 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009151847A (en) 2007-12-19 2009-07-09 Panasonic Corp Semiconductor storage device
US20200117986A1 (en) 2018-10-12 2020-04-16 International Business Machines Corporation Efficient processing of convolutional neural network layers using analog-memory-based hardware

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009151847A (en) 2007-12-19 2009-07-09 Panasonic Corp Semiconductor storage device
US20200117986A1 (en) 2018-10-12 2020-04-16 International Business Machines Corporation Efficient processing of convolutional neural network layers using analog-memory-based hardware

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021189529A (en) 2021-12-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11893271B2 (en) Computing-in-memory circuit
TWI655578B (en) Random code generator with anti-fuse type differential memory cell and related sensing method
CN112581996A (en) Time domain memory computing array structure based on magnetic random access memory
US11024358B1 (en) Differential compute-in-memory bitcell
CN111128278B (en) Content addressable memory, data processing method and network equipment
CN109979503B (en) Static random access memory circuit structure for realizing Hamming distance calculation in memory
US5719520A (en) Multi-valued ROM circuit #7
US8812777B2 (en) Nonvolatile memory device
US10559350B2 (en) Memory circuit and electronic device
US11551739B2 (en) Dual-precision analog memory cell and array
JP7418814B2 (en) semiconductor circuit
US11848062B2 (en) Voltage control method and voltage control circuit for anti-fuse memory array
JP2002100196A (en) Semiconductor memory
CN112259136A (en) Memory operation circuit and chip structure
US20100142242A1 (en) Read and match circuit for low-voltage content addressable memory
US11631455B2 (en) Compute-in-memory bitcell with capacitively-coupled write operation
US8773880B2 (en) Content addressable memory array having virtual ground nodes
US20080123415A1 (en) Low voltage column decoder sharing a memory array p-well
US11295788B2 (en) Offset cancellation voltage latch sense amplifier for non-volatile memory
US10910040B2 (en) Memory circuit
US8848411B2 (en) Shared stack dual phase content addressable memory (CAM) cell
US8207802B2 (en) Memory cell based array of tuning circuit
CN112970065A (en) Dual compare tri-state CAM
CN112685330B (en) Nand flash memory
CN220155191U (en) Memory array structure

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230406

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20231212

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20231219

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20231227

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7418814

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150