اتصالات تونل فروالکتریک در شتاب دهنده های محاسباتی آنالوگ در آرایه متقاطع

یک مقاله فنی با عنوان "ممریستورهای اتصال تونل فروالکتریک برای شتاب دهنده های محاسباتی درون حافظه" توسط محققان دانشگاه لوند منتشر شد.

چکیده:

محاسبات نورومورفیک توجه زیادی را به خود جلب کرده است زیرا جهش ها در برنامه های کاربردی هوش مصنوعی (AI) محدودیت هایی را به دلیل دسترسی سنگین به حافظه با معماری محاسباتی فون نویمان آشکار کرده است. محاسبات موازی در حافظه ارائه شده توسط محاسبات نورومورفیک پتانسیل بهبود قابل توجه تأخیر و مصرف انرژی را دارد. کلید سخت افزار محاسباتی نورومورفیک آنالوگ ممریستورها هستند که سطوح رسانایی چند حالته غیر فرار، سرعت سوئیچینگ بالا و کارایی انرژی را ارائه می دهند. ممریستورهای اتصال تونل فروالکتریک (FTJ) نامزدهای اصلی برای این منظور هستند، اما تأثیر ویژگی‌های خاص برای عملکرد آنها بر ادغام در آرایه‌های میله متقاطع بزرگ، عنصر محاسباتی هسته برای استنتاج و آموزش در شبکه‌های عصبی عمیق، نیاز به بررسی دقیق دارد. در این اثر، یک W/Hf _x Zr_1−x O₂/TiN FTJ با 60 حالت هدایت قابل برنامه ریزی، محدوده دینامیکی (DR) تا 10، چگالی جریان > 3 اینچ A m^-2 at V _خواندن = 0.3 V و جریان-ولتاژ بسیار غیرخطی (I–Vخصوصیات (>1100) به صورت تجربی نشان داده شده است. با استفاده از یک مدل کلان مدار، عملکرد سطح سیستم یک آرایه میله متقاطع واقعی ارزیابی می‌شود و دقت طبقه‌بندی 92% مجموعه داده‌های موسسه ملی علم و فناوری اصلاح‌شده (MNIST) به دست می‌آید. در نهایت، رسانایی کم در ترکیب با بسیار غیرخطی I–V ویژگی ها امکان تحقق آرایه های متقاطع بدون انتخابگر بزرگ را برای شتاب دهنده های سخت افزاری نورومورفیک فراهم می کند.

یافتن مقاله فنی اینجا منتشر شده در دسامبر 2023.

Athle، R. و Borg، M. (2023)، ممریستورهای اتصال تونل فروالکتریک برای شتاب دهنده های محاسباتی درون حافظه. Adv. هوشمند سیستم 2300554. https://doi.org/10.1002/aisy.202300554

خواندن مرتبط
افزایش بهره وری انرژی هوش مصنوعی با محاسبه در حافظه
نحوه پردازش حجم کاری زتا اسکیل و ماندن در بودجه ثابت.
مدلسازی محاسبه در حافظه با کارایی بیولوژیکی
هوش مصنوعی مولد، تراشه‌سازان را مجبور می‌کند از منابع محاسباتی هوشمندانه‌تر استفاده کنند.

• محتوای مبتنی بر SEO و توزیع روابط عمومی. امروز تقویت شوید.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. به خودت قدرت بده دسترسی به اینجا.
• PlatoAiStream. هوش وب 3 دانش تقویت شده دسترسی به اینجا.
• PlatoESG. کربن ، CleanTech، انرژی، محیط، خورشیدی، مدیریت پسماند دسترسی به اینجا.
• PlatoHealth. هوش بیوتکنولوژی و آزمایشات بالینی. دسترسی به اینجا.
• منبع: https://semiengineering.com/ferroelectric-tunnel-junctions-in-crossbar-array-analog-in-memory-compute-accelerators/