本公開涉及一種用于處理輸入變量的方法。本公開還涉及一種用于處理輸入變量的設(shè)備。

背景技術(shù)：

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、示例性實(shí)施方式涉及一種用于處理輸入變量的方法，例如計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，包括：將第一輸入變量加載到(beaufschlagenmit…)第一晶體管的控制電極，將第二輸入變量加載到電流導(dǎo)出裝置(stromableiteinrichtung)，其中該電流導(dǎo)出裝置被設(shè)計(jì)為，基于第二輸入變量而將第一晶體管的負(fù)載路徑(laststrecke)選擇性地與第一電路節(jié)點(diǎn)或第二電路節(jié)點(diǎn)連接。在另外的示例性實(shí)施方式中，這使得能夠處理所述輸入變量。

2、在另外的示例性實(shí)施方式中規(guī)定該方法包括：基于以下要素中的至少一個(gè)來確定輸出變量：a)表征流過第一電路節(jié)點(diǎn)的電流的變量，b)表征流過第二電路節(jié)點(diǎn)的電流的變量。

3、在另外的示例性實(shí)施方式中規(guī)定該方法包括：借助于例如基于電流的第一模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器裝置來確定表征流過第一電路節(jié)點(diǎn)的電流的變量；借助于例如基于電流的第二模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器裝置來確定表征流過第二電路節(jié)點(diǎn)的電流的變量。

4、在另外的示例性實(shí)施方式中規(guī)定該方法包括：借助于差分的(differentiell)例如基于電流的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器裝置來確定表征流過第一電路節(jié)點(diǎn)的電流的變量與表征流過第二電路節(jié)點(diǎn)的電流的變量之間的差。

5、在另外的示例性實(shí)施方式中規(guī)定，第一輸入變量是二元變量。

6、在另外的示例性實(shí)施方式中規(guī)定，第二輸入變量是二元變量，其中第二輸入變量例如表征符號(vorzeichen)，例如“加號”或“減號”。通過這種方式，因此例如可以處理三元變量，其例如可以采用三個(gè)值“-1”、“0”、“1”。

7、在另外的示例性實(shí)施方式中規(guī)定該方法包括：將第一輸入變量加載到第二晶體管的控制電極，其中該電流導(dǎo)出裝置被設(shè)計(jì)為，當(dāng)?shù)诙斎胱兞烤哂械谝粻顟B(tài)時(shí)，那么則將第一晶體管的負(fù)載路徑與第一電路節(jié)點(diǎn)連接，并且將第二晶體管的負(fù)載路徑與第二電路節(jié)點(diǎn)連接，并且其中電流導(dǎo)出裝置被設(shè)計(jì)為，當(dāng)?shù)诙斎胱兞烤哂械诙顟B(tài)時(shí)，那么則將第一晶體管的負(fù)載路徑與第二電路節(jié)點(diǎn)連接，并且將第二晶體管的負(fù)載路徑與第一電路節(jié)點(diǎn)連接。

8、在另外的示例性實(shí)施方式中規(guī)定該方法包括：使用場效應(yīng)晶體管fet，例如mosfet作為所述第一晶體管和/或作為第二晶體管或者說所述第二晶體管。

9、在另外的示例性實(shí)施方式中規(guī)定該方法包括：使用鐵電場效應(yīng)晶體管fefet作為所述第一晶體管和/或作為第二晶體管或者說所述第二晶體管。

10、在另外的示例性實(shí)施方式中規(guī)定該方法包括以下要素中的至少一個(gè)：a)基于該第一輸入變量設(shè)置、例如編程至少第一晶體管的閾值電壓，b)將第一晶體管的閾值電壓設(shè)置為例如相對低的第一值(例如相對于第一輸入變量的可能值而言)，c)將第二晶體管的閾值電壓設(shè)置為例如相對高的第二值(例如相對于第一輸入變量的可能值而言)。

11、在另外的示例性實(shí)施方式中規(guī)定該方法包括：通過至少第一晶體管和/或第一輸入變量來表征、例如編碼三元變量的數(shù)值(betrag)，通過第二輸入變量來表征、例如編碼三元變量的符號(例如，加號“+”或減號“-”)。

12、另外的示例性實(shí)施方式涉及用于執(zhí)行根據(jù)所述實(shí)施方式的方法的設(shè)備。

13、在另外的示例性實(shí)施方式中規(guī)定該設(shè)備具有第一晶體管、電流導(dǎo)出裝置以及可選地至少一個(gè)第二晶體管或者說所述第二晶體管，其中，例如該設(shè)備具有用于控制根據(jù)所述實(shí)施方式的方法的至少一個(gè)方面的控制設(shè)備。

14、在另外的示例性實(shí)施方式中規(guī)定，設(shè)置第一晶體管和第二晶體管，其中能夠?qū)⒌谝惠斎胱兞考虞d到所述第一晶體管和第二晶體管的控制電極，其中例如該第一晶體管和第二晶體管的控制電極彼此連接。

15、在另外的示例性實(shí)施方式中規(guī)定：a)第一晶體管的負(fù)載路徑的第一連接端連接至電流導(dǎo)出裝置的第一連接端，和/或b)第一晶體管的負(fù)載路徑的第二連接端連接至第一參考電位，例如地電位，和/或c)第二晶體管的負(fù)載路徑的第一連接端連接至電流導(dǎo)出裝置的第二連接端，和/或d)第二晶體管的負(fù)載路徑的第二連接端連接至第一參考電位。

16、在另外的示例性實(shí)施方式中規(guī)定，電流導(dǎo)出裝置具有第一晶體管，其中電流導(dǎo)出裝置的第一連接端能夠借助第一晶體管基于第二輸入變量而選擇性地連接到第二電路節(jié)點(diǎn)，其中電流導(dǎo)出裝置具有第二晶體管，其中電流導(dǎo)出裝置的第一連接端能夠借助第二晶體管基于第二輸入變量而選擇性地連接到第一電路節(jié)點(diǎn)。

17、在另外的示例性實(shí)施方式中規(guī)定，電流導(dǎo)出裝置具有第三晶體管，其中電流導(dǎo)出裝置的第二連接端能夠借助第三晶體管基于第二輸入變量而選擇性地連接到第二電路節(jié)點(diǎn)，其中電流導(dǎo)出裝置具有第四晶體管，其中電流導(dǎo)出裝置的第二連接端能夠借助第四晶體管基于第二輸入變量而選擇性地連接到第一電路節(jié)點(diǎn)。

18、另外的示例性實(shí)施方式涉及一種計(jì)算裝置，例如向量-矩陣乘法裝置(vektor-matrix-multipliziereinrichtung)，其具有根據(jù)所述實(shí)施方式的至少一個(gè)設(shè)備。

19、另外的示例性實(shí)施方式涉及一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其包括指令，當(dāng)由計(jì)算機(jī)執(zhí)行時(shí)，所述指令促使該計(jì)算機(jī)執(zhí)行根據(jù)所述實(shí)施方式的方法。

20、另外的示例性實(shí)施方式涉及一種計(jì)算機(jī)程序，其包括指令，當(dāng)該程序由計(jì)算機(jī)執(zhí)行時(shí)，所述指令促使該計(jì)算機(jī)執(zhí)行根據(jù)所述實(shí)施方式的方法。

21、另外的示例性實(shí)施方式涉及一種數(shù)據(jù)載體信號，其傳輸和/或表征根據(jù)所述實(shí)施方式的計(jì)算機(jī)程序。

22、另外的示例性實(shí)施方式涉及根據(jù)所述實(shí)施方式的方法和/或根據(jù)所述實(shí)施方式的設(shè)備和/或根據(jù)所述實(shí)施方式的計(jì)算裝置和/或根據(jù)所述實(shí)施方式的計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)和/或根據(jù)所述實(shí)施方式的計(jì)算機(jī)程序和/或根據(jù)所述實(shí)施方式的數(shù)據(jù)載體信號針對以下方面中的至少一個(gè)的用途：a)編碼例如三元的值，例如權(quán)重，b)提供電路用于執(zhí)行例如二元或三元乘法和/或累加運(yùn)算、例如乘積累加(multiply?andaccumulate)，即mac，c)使用例如fefet類型的晶體管來執(zhí)行三元乘法和/或累加運(yùn)算，例如乘積累加，即mac，d)對三元人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的推理的加速、例如基于硬件的加速。

23、本發(fā)明的進(jìn)一步的特征、應(yīng)用可能性和優(yōu)點(diǎn)從附圖的這些圖中示出的本發(fā)明的實(shí)施例的以下描述中得出。在此，所描述或示出的所有特征在此單獨(dú)地或以任意組合形成本發(fā)明的主題，無論它們在權(quán)利要求中的概述或其引用關(guān)系如何，并且無論它們在說明書或附圖中的表述或表示如何。

技術(shù)特征：

1.用于處理輸入變量的方法，例如計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，所述方法包括：將第一輸入變量(e1)加載(200；230)到第一晶體管(110-1)的控制電極(110-1a)，將第二輸入變量(e2)加載(202；232)到電流導(dǎo)出裝置(120)，其中所述電流導(dǎo)出裝置(120)被設(shè)計(jì)為，基于所述第二輸入變量(e2)而將所述第一晶體管(110-1)的負(fù)載路徑(110-1-ls)選擇性地與第一電路節(jié)點(diǎn)(n1)或第二電路節(jié)點(diǎn)(n2)連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述方法包括：基于以下要素中的至少一個(gè)來確定(204)輸出變量(a1)：a)表征流過所述第一電路節(jié)點(diǎn)(n1)的電流(i-n1)的變量(g-i-n1)，b)表征流過所述第二電路節(jié)點(diǎn)(n2)的電流(i-n2)的變量(g-i-n2)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，所述方法包括：借助于例如基于電流的第一模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器裝置(adc1)來確定(210)表征流過所述第一電路節(jié)點(diǎn)(n1)的電流(i-n1)的變量(g-i-n1)；借助于例如基于電流的第二模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器裝置(adc2)來確定(212)表征流過所述第二電路節(jié)點(diǎn)(n2)的電流(i-n2)的變量(g-i-n2)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，所述方法包括：借助于差分的例如基于電流的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器裝置(adc')來確定(220)表征流過所述第一電路節(jié)點(diǎn)(n1)的電流(i-n1)的變量(g-i-n1)與表征流過所述第二電路節(jié)點(diǎn)(n2)的電流(i-n2)的變量(g-i-n2)之間的差(diff)。

5.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的方法，其中，所述第一輸入變量(e1)是二元變量。

6.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的方法，其中，所述第二輸入變量(e2)是二元變量，其中所述第二輸入變量(e2)例如表征符號、例如“加號”或“減號”。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，所述方法包括：將第一輸入變量(e1)加載(234)到第二晶體管(110-2)的控制電極(110-2a)，其中所述電流導(dǎo)出裝置(120a)被設(shè)計(jì)為，當(dāng)所述第二輸入變量(e2)具有第一狀態(tài)時(shí)，那么則將所述第一晶體管(110-1)的所述負(fù)載路徑(110-1-ls)與所述第一電路節(jié)點(diǎn)(n1)連接并且將所述第二晶體管(110-2)的負(fù)載路徑(110-2-ls)與所述第二電路節(jié)點(diǎn)(n2)連接，并且其中所述電流導(dǎo)出裝置(120a)被設(shè)計(jì)為，當(dāng)所述第二輸入變量(e2)具有第二狀態(tài)時(shí)，那么則將所述第一晶體管(110-1)的所述負(fù)載路徑(110-1-ls)與所述第二電路節(jié)點(diǎn)(n2)連接并且將所述第二晶體管(110-2)的所述負(fù)載路徑(110-2-ls)與所述第一電路節(jié)點(diǎn)(n1)連接。

8.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的方法，所述方法包括：使用(240)場效應(yīng)晶體管、即fet作為所述第一晶體管(110-1)和/或作為第二晶體管或者說所述第二晶體管(110-2)。

9.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的方法，所述方法包括：使用(242)鐵電場效應(yīng)晶體管fefet作為所述第一晶體管(110-1)和/或作為第二晶體管或者說所述第二晶體管(110-2)。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，所述方法包括以下要素中的至少一個(gè)：a)基于所述第一輸入變量(e1)設(shè)置(250)、例如編程至少所述第一晶體管(110-1)的閾值電壓(uth)，b)將所述第一晶體管(110-1)的閾值電壓設(shè)置(252)為例如相對低的第一值(w1)，c)將所述第二晶體管(110-2)的閾值電壓設(shè)置(254)為例如相對高的第二值(w2)。

11.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的方法，所述方法包括：通過至少所述第一晶體管(110-1)和/或所述第一輸入變量(e1)來表征、例如編碼(260)三元變量的數(shù)值(betr)，通過所述第二輸入變量(e2)來表征、例如編碼(262)所述三元變量的符號(vz)。

12.用于執(zhí)行根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的方法的設(shè)備(100；100a)。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備(100；100a)，所述設(shè)備具有第一晶體管(110-1)、電流導(dǎo)出裝置(120；120a)以及可選地至少一個(gè)第二晶體管或者說所述第二晶體管(110-2)，其中，例如所述設(shè)備(100；100a)具有用于控制根據(jù)權(quán)利要求1至11中至少一項(xiàng)所述的方法的至少一個(gè)方面的控制設(shè)備(130；300)。

14.根據(jù)權(quán)利要求12至13中至少一項(xiàng)所述的設(shè)備(100a)，其中，設(shè)置所述第一晶體管(110-1)和所述第二晶體管(110-2)，其中能夠?qū)⑺龅谝惠斎胱兞?e1)加載到所述第一晶體管(110-1)和所述第二晶體管(110-2)的控制電極(110-1a、110-2a)，其中例如所述第一晶體管(110-1)和所述第二晶體管(110-2)的所述控制電極(110-1a、110-2a)彼此連接。

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備(100a)，其中a)所述第一晶體管(110-1)的負(fù)載路徑(110-1-ls)的第一連接端(110-1b)連接至所述電流導(dǎo)出裝置(120a)的第一連接端(120a-1)，和/或其中b)所述第一晶體管(110-1)的負(fù)載路徑(110-1-ls)的第二連接端(110-1c)連接至第一參考電位(bp-1)，例如地電位，和/或其中c)所述第二晶體管(110-2)的負(fù)載路徑(110-2-ls)的第一連接端(110-2b)連接至所述電流導(dǎo)出裝置(120a)的第二連接端(120a-2)，和/或其中d)所述第二晶體管(110-2)的負(fù)載路徑(110-2-ls)的第二連接端(110-2c)連接至所述第一參考電位(bp-1)。

16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備(100a)，其中所述電流導(dǎo)出裝置(120a)具有第一晶體管(122a)，其中所述電流導(dǎo)出裝置(120a)的所述第一連接端(120a-1)能夠借助所述第一晶體管(122a)基于第二輸入變量(e2)而選擇性地連接到所述第二電路節(jié)點(diǎn)(n2)，其中所述電流導(dǎo)出裝置(120a)具有第二晶體管(122b)，其中所述電流導(dǎo)出裝置(120a)的所述第一連接端(120a-1)能夠借助所述第二晶體管(122b)基于所述第二輸入變量(e2)而選擇性地連接到所述第一電路節(jié)點(diǎn)(n1)。

17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的設(shè)備(100a)，其中所述電流導(dǎo)出裝置(120a)具有第三晶體管(122c)，其中所述電流導(dǎo)出裝置(120a)的所述第二連接端(120a-2)能夠借助所述第三晶體管(122c)基于所述第二輸入變量(e2)而選擇性地連接到所述第二電路節(jié)點(diǎn)(n2)，其中所述電流導(dǎo)出裝置(120a)具有第四晶體管(122d)，其中所述電流導(dǎo)出裝置(120a)的所述第二連接端(120a-2)能夠借助所述第四晶體管(122d)基于所述第二輸入變量(e2)而選擇性地連接到所述第一電路節(jié)點(diǎn)(n1)。

18.計(jì)算裝置，例如向量-矩陣乘法裝置(vmm)，所述計(jì)算裝置具有根據(jù)權(quán)利要求12至17中的至少一項(xiàng)所述的至少一個(gè)設(shè)備(100；100a)。

19.計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)(sm)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)包括指令(prg)，當(dāng)由計(jì)算機(jī)(202)執(zhí)行時(shí)，所述指令(prg)促使所述計(jì)算機(jī)執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1至11中至少一項(xiàng)所述的方法。

20.計(jì)算機(jī)程序(prg)，所述計(jì)算機(jī)程序包括指令，當(dāng)所述程序(prg)由計(jì)算機(jī)(202)執(zhí)行時(shí)，所述指令促使所述計(jì)算機(jī)執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1至11中至少一項(xiàng)所述的方法。

21.數(shù)據(jù)載體信號(dcs)，所述數(shù)據(jù)載體信號傳輸和/或表征根據(jù)權(quán)利要求20所述的計(jì)算機(jī)程序(prg)。

22.根據(jù)權(quán)利要求1至11中至少一項(xiàng)所述的方法和/或根據(jù)權(quán)利要求12至17中至少一項(xiàng)所述的設(shè)備(100；100a)和/或根據(jù)權(quán)利要求18所述的計(jì)算裝置(vmm)和/或根據(jù)權(quán)利要求19所述的計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)(sm)和/或根據(jù)權(quán)利要求20所述的計(jì)算機(jī)程序(prg)和/或根據(jù)權(quán)利要求21所述的數(shù)據(jù)載體信號(dcs)針對以下方面中的至少一個(gè)的用途(400)：a)編碼(400)例如三元的值，例如權(quán)重，b)提供(401)電路用于執(zhí)行例如二元或三元的乘法和/或累加運(yùn)算、例如乘積累加，即mac，c)使用(403)例如fefet類型的晶體管來執(zhí)行三元乘法和/或累加運(yùn)算，例如乘積累加，即mac，d)對三元的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的推理的加速(404)、例如基于硬件的加速。

技術(shù)總結(jié)
用于處理輸入變量的方法，例如計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，包括：將第一輸入變量加載到第一晶體管的控制電極，將第二輸入變量加載到電流導(dǎo)出裝置，其中該電流導(dǎo)出裝置被設(shè)計(jì)為，基于第二輸入變量而將第一晶體管的負(fù)載路徑選擇性地與第一電路節(jié)點(diǎn)或第二電路節(jié)點(diǎn)連接。

技術(shù)研發(fā)人員：T·索里曼,T·基爾希納
受保護(hù)的技術(shù)使用者：羅伯特·博世有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21