科创中国

高新技术改造传统产业

本发明公开了一种基于1T1R存储器的乘法器及运算方法，乘法器包括：1T1R矩阵A1、1T1R矩阵A2、1T1R矩阵A3以及外围电路；1T1R矩阵用于实现运算并存储运算结果，外围电路用于传输数据及控制信号，从而控制1T1R矩阵的运算及存储过程；运算电路分别用于实现或非布尔逻辑运算、二位二进制乘法器以及优化；运算电路对应的操作方法分别通过控制1T1R器件初始化的电阻状态、字线输入信号大小、位线输入信号大小以及源线输入信号大小来完成相应的运算及存储过程。本发明实现了计算与存储的融合，降低了集成电路的复杂性，可实现16种基本的布尔逻辑运算以及更为复杂的数字电路运算。

电子信息技术的发展已进入“后摩尔”时代，由于面临着制备工艺和物理机理的双重限制，通过进一步缩小半导体器件的尺寸来提高集成电路的性能越来越困难，传统计算机架构中指令与数据放在同一内存，与此带来的CPU利用率(吞吐率)降低问题即冯诺依曼瓶颈，新原理纳米信息器件忆阻器的研究为解决这一问题提供了新的思路。 忆阻器是新原理纳米信息器件中具有重大发展前景的一种，具备高集成密度、高读写速度、低功耗、多值计算潜力等方面的优势。目前，忆阻器已在非易失存储、逻辑运算、新型计算/存储融合架构计算和新型神经形态计算等方面呈现广阔的应用前景，将为IT技术发展提供新的物理基础，结合现有成熟CMOS技术与忆阻器可以实现新型计算机架构。 针对现有技术的缺陷，本发明提供了一种基于1T1R器件的乘法运算电路及操作方法，其目的在于实现非易失性逻辑运算，并实现更复杂的计算功能，同时实现运算功能的并行运算性。

缪向水，男，1965年7月生，江西九江人。1986年、1989年、1996年获华中科技大学（原华中理工大学）工学学士、硕士、博士学位。 华中科技大学集成电路学院院长 [11] 、武汉国际微电子学院院长 [12] 、光学与电子信息学院副院长 [2] ，信息存储材料及器件研究所所长 [3] 。武汉集成电路技术及产业服务中心主任 [10] ，武汉新芯集成电路制造有限公司首席科学家。国务院享受政府特殊津贴专家 [1] ，华中科技大学校学术委员会委员 [4] 。中国仪表功能材料学会副理事长 [5] ，中国微米纳米学会常务理事 [6] ，中国真空学会理事 [14] 。曾荣获新加坡国家技术奖1项 [7] 、中国国家科技进步奖2项

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