特許7581209IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

本明細書は、半導体装置等について説明する。

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

TNNの演算には3値のデータを用いる。3値のデータをSRAM(Static RAM)に記憶する場合、メモリセル内のトランジスタ数が増えてしまう。そのため、半導体装置の小型化が難しくなるといった虞がある。また、半導体装置が有するアクセラレータでは、メモリが記憶するデータを2値または3値のデータで切り替える場合がある。この場合、データに応じたメモリセルを用意する構成では、メモリセル内のトランジスタ数が増えてしまう。そのため、半導体装置の小型化が難しくなるといった虞がある。また半導体装置の消費電力は、CPUにおけるデータ転送回数が支配的である。そのため、半導体装置の低消費電力または発熱を抑制するためには、データ転送回数の増加を抑制することが重要となる。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明の一態様は、CPUと、アクセラレータと、を有し、アクセラレータは、第1メモリ回路と、演算回路と、を有し、第1メモリ回路は、第1トランジスタを有し、第1トランジスタは、チャネル形成領域に金属酸化物を有する半導体層を有し、演算回路は、第2トランジスタを有し、第2トランジスタは、チャネル形成領域にシリコンを有する半導体層を有し、第1トランジスタと、第2トランジスタと、は積層して設けられる、半導・・・ 続きを知財ポータルサイト IP Force にログインして見る

発明の効果[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明の一態様は、半導体装置を小型化することができる。または、本発明の一態様は、半導体装置を低消費電力化することができる。または、本発明の一態様は、半導体装置の発熱を抑制することができる。または、本発明の一態様は、CPUとメモリとして機能する半導体装置との間のデータ転送回数を削減することができる。または、新規な構成の半導体装置を提供することができる。

複数の効果の記載は、他の効果の存在を妨げるものではない。また、本発明の一形態は、必ずしも、例示した効果の全てを有する必要はない。また、本発明の一形態について、以外の課題、効果、および新規な特徴については、本明細書の記載および図面から自ずと明らかになるものである。

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

図1Aおよび図1Bは、半導体装置の構成例を説明する図である。 図2Aおよび図2Bは、半導体装置の構成例を説明する図である。 図3Aおよび図3Bは、半導体装置の構成例を説明する図である。 図4は、半導体装置の構成例を説明する図である。 図5Aおよび図5Bは、半導体装置の構成例を説明する図である。 図6Aおよび図6Bは、半導体装置の構成例を説明する図である。 図7Aおよび図7Bは、半導体装置の構成例を説明する図である。 図8Aおよび図8Bは、半導体装置の構成例を説明する図である。 図9は、半導体装置の構成例を説明する図である。 図10A、図10Bおよび図10Cは、半導体装置の処理性能と消費電力との関係を説明する図である。 図11Aおよび図11Bは、半導体装置の構成例を説明する図である。 図12Aおよび図12Bは、半導体装置の構成例を説明する図である。 図13は、半導体装置の構成例を説明する図である。 図14Aおよび図14Bは、半導体装置の構成例を説明する図である。 図15Aおよび図15Bは、半導体装置の構成例を説明する図である。 図16は、半導体装置の構成例を説明する図である。 図17は、半導体装置の構成例を説明する図である。 図18Aおよび図18Bは、半導体装置の構成例を説明する図である。 図19Aおよび図19Bは、半導体装置の構成例を説明する図である。 図20Aおよび図20Bは、半導体装置の構成例を説明する図である。 図21は、半導体装置の構成例を説明する図である。 図22Aおよび図22Bは、半導体装置の構成例を説明する図である。 図23は、半導体装置の構成例を説明する図である。 図24は、半導体装置の構成例を説明する図である。 図25Aおよび図25Bは、半導体装置の構成例を説明する図である。 図26Aおよび図26Bは、半導体装置の構成例を説明する図である。 図27Aおよび図27Bは、半導体装置の構成例を説明する図である。 図28Aおよび図28Bは、半導体装置の構成例を説明する図である。 図29は、半導体装置の構成例を説明する図である。 図30は、CPUの構成例を説明する図である。 図31Aおよび図31Bは、CPUの構成例を説明する図である。 図32は、CPUの構成例を説明する図である。 図33は、集積回路の構成例を説明する図である。 図34Aおよび図34Bは、集積回路の構成例を説明する図である。 図35Aおよび図35Bは、集積回路の適用例を説明する図である。 図36Aおよび図36Bは、集積回路の適用例を説明する図である。 図37A、図37Bおよび図37Cは、集積回路の適用例を説明する図である。 図38は、集積回路の適用例を説明する図である。 図39Aは、半導体装置の外観写真である。図39Bは、半導体装置の断面TEM写真である。 図40は、半導体装置のシステム構成を説明するブロック図である。 図41Aは、メモリセルの回路図である。図41Bは、メモリセルの動作例を示すタイミングチャートである。図41Cは、演算器の構成を示すブロック図である。 図42Aおよび図42Bは、半導体装置の構成を説明するブロック図である。 図43Aおよび図43Bは、半導体装置の動作期間中に生じる消費電力の推移を説明する概念図である。 図44Aおよび図44Bは、情報保持回路の回路図である。 図45Aは、シミュレーション実行後の動作波形を示す図である。図45Bは、シミュレーションで想定したニューラルネットワークモデルを示す図である。
10:CPU、20:アクセラレータ、21:演算処理部、22:メモリ部、23:演算回路、24:メモリ回路、29:半導体層、30:バス、31:配線、100:半導体装置

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