具有包括处理元件的存储结构的存储装置的制作方法

本公开的构思涉及存储装置，并且更具体地，涉及具有被高效馈送到处理元件的存储结构的存储装置。

背景技术：

1、人工智能（ai）是由机器实现的智能，其代表计算机程序或机器的思考及学习能力。可以通过使用一个或更多个计算机执行ai计算来针对每个任务训练机器。ai计算可以包括由一个或更多个机器学习模型表示的计算。神经网络属于机器学习模型的子领域。神经网络可以被配置为执行诸如向量或矩阵运算的多种运算，以相对于输入产生分类、预测或分割。用于执行计算操作的数据可以由例如图像传感器（包括相机或录影机）收集并存储在存储装置中。

2、为了以高吞吐量更高效地处理数据，可以在存储装置中添加执行计算操作的处理元件。简单地添加处理元件来满足计算需求在动态随机存取存储器（dram）裸片内造成了显著且不可接受的面积开销。

技术实现思路

1、本公开的构思提供了具有如下存储结构的存储装置，所述存储结构高效地馈送执行矩阵-矩阵乘法、矩阵-向量乘法和/或与数据压缩相关联的位向量操作的处理元件，同时减少了动态随机存取存储器（dram）裸片的面积开销。

2、根据本公开构思的方面，提供了一种存储装置，所述存储装置包括第一堆叠结构和设置在所述第一堆叠结构上的第二堆叠结构。所述第一堆叠结构可以包括存储单元阵列区域，所述存储单元阵列区域包括被划分为多个子单元块的存储体，其中所述多个子单元块被包括在第一子单元块组和第二子单元块组中，并且所述第一子单元块组和所述第二子单元块组中的每一者包括至少两个子单元块。所述第二堆叠结构包括：读出放大器区域，所述读出放大器区域包括读出放大器，所述读出放大器通过所述多个子单元块的多条位线连接到存储单元阵列，所述读出放大器包括连接到属于所述第一子单元块组的子单元块的第一读出放大器和连接到属于所述第二子单元块组的子单元块的第二读出放大器；多路复用器电路区域，所述多路复用器电路区域包括与所述第一子单元块组和所述第二子单元块组中的每一者相对应的多路复用器电路；以及处理元件区域，所述处理元件区域包括与所述第一子单元块组和所述第二子单元块组中的每一者相对应的处理元件，其中所述处理元件包括以所述多路复用器电路传输的数据作为操作数执行逻辑运算的处理单元。

3、根据本公开构思的方面，提供了一种存储装置，所述存储装置包括第一堆叠结构、设置在所述第一堆叠结构上的第二堆叠结构以及设置在所述第二堆叠结构上的第三堆叠结构。所述第一堆叠结构可以包括存储单元阵列区域，所述存储单元阵列区域包括被划分为多个子单元块的存储体，所述多个子单元块被包括在第一子单元块组和第二子单元块组中，所述第一子单元块组和所述第二子单元块组中的每一者包括至少两个子单元块。所述第二堆叠结构可以包括：读出放大器区域，所述读出放大器区域包括读出放大器，所述读出放大器通过所述多个子单元块的多条位线连接到存储单元阵列，所述读出放大器包括连接到属于所述第一子单元块组的子单元块的第一读出放大器和连接到属于所述第二子单元块组的子单元块的第二读出放大器；以及多路复用器电路区域，所述多路复用器电路区域包括与所述第一子单元块组和所述第二子单元块组中的每一者相对应的多路复用器电路。所述第三堆叠结构可以包括处理元件区域，所述处理元件区域包括与所述第一子单元块组和所述第二子单元块组中的每一者相对应的处理元件，所述处理元件包括以所述多路复用器电路传输的数据作为操作数执行逻辑运算的处理单元。

4、根据本公开构思的方面，提供了一种存储装置，所述存储装置包括：存储单元阵列，所述存储单元阵列包括被划分为多个子单元块的存储体，其中所述多个子单元块可以被包括在第一子单元块组和第二子单元块组中，并且所述第一子单元块组和所述第二子单元块组中的每一者可以包括至少两个子单元块；读出放大器，所述读出放大器通过所述多个子单元块的多条位线连接到存储单元阵列，其中所述读出放大器可以包括连接到属于所述第一子单元块组的子单元块的第一读出放大器和连接到属于所述第二子单元块组的子单元块的第二读出放大器；多路复用器电路，所述多路复用器电路与所述第一子单元块组和所述第二子单元块组中的每一者相对应；处理元件，所述处理元件与所述第一子单元块组和所述第二子单元块组中的每一者相对应，其中所述处理元件可以包括以所述多路复用器电路传输的数据作为操作数执行逻辑运算的处理单元；第一开关电路，所述第一开关电路通过所述多路复用器电路连接所述第一读出放大器和所述处理元件；以及第二开关电路，所述第二开关电路通过所述多路复用器电路连接所述第二读出放大器和所述处理元件。

1.一种存储装置，所述存储装置包括：

2.根据权利要求1所述的存储装置，其中，当所述存储装置处于内部处理模式时，与所述第一子单元块组相对应的所述多路复用器电路将所述第一读出放大器当中的连接到所述第一子单元块组中的被激活的第一子单元块的读出放大器与所述处理元件连接。

3. 根据权利要求2所述的存储装置，其中：

4.根据权利要求1所述的存储装置，其中，当所述存储装置处于内部处理模式时，与所述第二子单元块组相对应的所述多路复用器电路将所述第二读出放大器当中的连接到所述第二子单元块组中的被激活的第二子单元块的读出放大器与所述处理元件连接。

5. 根据权利要求4所述的存储装置，其中：

6.根据权利要求1所述的存储装置，其中，所述存储单元阵列区域包括三维布置的多个单元晶体管和多个单元电容器。

7.根据权利要求6所述的存储装置，其中，所述存储装置还包括：

8. 根据权利要求7所述的存储装置，其中：

9.一种存储装置，所述存储装置包括：

10.根据权利要求9所述的存储装置，其中，当所述存储装置处于内部处理模式时，与所述第一子单元块组相对应的所述多路复用器电路将所述第一读出放大器当中的连接到所述第一子单元块组中的被激活的第一子单元块的读出放大器与所述处理元件连接。

11. 根据权利要求10所述的存储装置，其中：

12.根据权利要求9所述的存储装置，其中，当所述存储装置处于内部处理模式时，与所述第二子单元块组相对应的所述多路复用器电路将所述第二读出放大器当中的连接到所述第二子单元块组中的被激活的第二子单元块的读出放大器与所述处理元件连接。

13. 根据权利要求12所述的存储装置，其中：

14.根据权利要求9所述的存储装置，其中，所述存储单元阵列区域包括三维布置的多个单元晶体管和多个单元电容器。

15.根据权利要求14所述的存储装置，其中，所述存储装置还包括：

16. 根据权利要求15所述的存储装置，其中：

17.一种存储装置，所述存储装置包括：

18.根据权利要求17所述的存储装置，其中，所述存储单元阵列包括三维布置的多个单元晶体管和多个单元电容器。

19. 根据权利要求18所述的存储装置，其中：

20. 根据权利要求17所述的存储装置，其中：