基于忆阻器的1T1M可重构阵列结构

来源：电子与信息学报杂志2023年第8期北京时间：

作者：蒋林, 张丁月, 李远成, 曹非, 隆茂森

单位：1.西安科技大学计算机科学与技术学院 西安 7106002.西安科技大学电气与控制工程学院 西安 7106003.西安科技大学通信与信息工程学院 西安 710600

摘要：忆阻器(Memristor)或者阻变存储器(ReRAM)是一种具有存储和计算功能的新型非易失性存储器(NVM)，可以用作存算一体(PIM)的非冯·诺依曼计算机体系架构的基础器件。针对可重构阵列处理器数据计算速度和存储速度不匹配的问题，该文采用电压阈值自适应忆阻器(VTEAM)模型，经过凌力尔特通用模拟电路仿真器(LTSPICE)仿真验证，可以实现布尔逻辑完备集。在此基础上，设计了一种1T1M忆阻器交叉阵列，具有结构简单、可重构性和高并行性的特点，利用蒙特卡罗(MC)法进行容差分析，计算精度达到0.998。该阵列与现有的先进阵列相比，能有效提升芯片的性能，降低处理延迟与能耗，可以与可重构阵列处理器结合以应对“存储墙”问题。

关键词：存算一体, 忆阻器, 阵列, 可重构

基金资助：国家自然科学基金(61834005)，陕西省自然科学基金(2020JM-525)，榆林市科技计划(CXY-2020-026)