删除或更新信息,请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)

全球首款多阵列忆阻器存算一体系统

本站小编 Free考研/2020-05-25

清华大学钱鹤、吴华强研究团队在国际上首次实现了基于多个忆阻器阵列的存算一体系统,在处理卷积神经网络(CNN)时的能效比图形处理器芯片(GPU)高两个数量级,大幅提升了计算设备的算力,在人工智能和物联网等领域具有广阔的应用前景。

多忆阻器阵列芯片硬件系统
随着人工智能应用对计算和存储需求的不断提升,如何通过计算存储一体化突破AI算力瓶颈,成为近年来国内外的研究难点。基于忆阻器的新型存算一体架构,可以打破算力瓶颈,满足人工智能等复杂任务对计算硬件的高需求。该团队针对忆阻器在器件性能优化和工艺集成中面临的瓶颈问题,提出一种采用热保护层调控氧空位分布的新机制,进而研制出一种具有高可靠性的新型忆阻器件,并解决了CMOS工艺兼容性问题,实现了忆阻器的大规模集成。该团队进一步针对存算一体架构在处理CNN时面临的精度下降和速度失配等问题,提出一种新型混合训练方法,在系统层次克服器件非理想特性带来的精度损失,在手写数字集(MNIST)上的识别精度达到96.19%;再结合空间并行机制,将卷积核复制到多组忆阻器阵列中,提高了并行度,实现了系统加速。在此基础上,成功验证了存算一体架构全硬件实现的可行性。
该研究成果以“Fully hardware-implemented memristor convolutional neural network”为题于2020年1月29日在线发表在nature上。清华大学微电子所吴华强教授是本论文的唯一通讯作者。
详情请点击论文链接: https://www.nature.com/articles/s41586-020-1942-4
(来源:《半导体学报》微信公众号
相关话题/计算 系统

  • 领限时大额优惠券,享本站正版考研考试资料!
    大额优惠券
    优惠券领取后72小时内有效,10万种最新考研考试考证类电子打印资料任你选。涵盖全国500余所院校考研专业课、200多种职业资格考试、1100多种经典教材,产品类型包含电子书、题库、全套资料以及视频,无论您是考研复习、考证刷题,还是考前冲刺等,不同类型的产品可满足您学习上的不同需求。 ...
    本站小编 Free壹佰分学习网 2022-09-19
  • 上海微系统所在超导纳米线单光子探测器的性能调控及机理研究方面取得重要进展
    近日,中科院上海微系统所的尤立星团队与欧欣团队展开合作,将“万能离子刀”技术应用于超导纳米线单光子探测器(SNSPD)的性能调控和机理研究中。研究发现,使用氦离子(He+)辐照诱导的可控缺陷能够调控SNSPD的物理性能,进而实现对器件探测性能的增强。该技术还可以直接比较辐照引起的超导器件性能变化,有 ...
    本站小编 Free考研 2020-05-25
  • 沈阳自动化所开发激光冲击强化声学在线检测系统
    为解决激光冲击强化现有检测方法存在的问题,促进该技术的大规模工业化生产,中国科学院沈阳自动化研究所开发了一套激光冲击强化声学在线检测系统,相关成果发表在Optik - International Journal for Light and Electron Optics上。激光冲击强化是一种利用激光 ...
    本站小编 Free考研 2020-05-25
  • 双薄膜腔光力系统
    腔光力学在精密测量、微纳光子学、量子信息和量子计算等领域具有广泛的应用前景,同时还提供了一条在宏观尺度上验证量子力学基本问题的崭新道路,成为深入探索微观事物本质以及联系宏观世界的理想研究平台,近年来引起了人们广泛的兴趣和关注。腔体光学作为一个新兴领域,到目前为止,绝大部分实验研究都聚焦于最基本的腔光 ...
    本站小编 Free考研 2020-05-25
  • 魏少军教授:可重构计算——一种有前景的人工智能微芯片结构
    可重构计算:一种有前景的人工智能微芯片结构随着现行半导体工艺线宽逐渐逼近物理极限,依靠工艺技术进步获得集成电路性能和功耗的改善变得越来越困难。通过架构创新延续摩尔定律,并持续在性能、功耗和成本上获得收益成为当前国际研究的热点。例如,美国DARPA提出的电子振兴计划就把架构创新作为三个重点研究方向之一 ...
    本站小编 Free考研 2020-05-25
  • 半导体学报2020年第2期--面向高能效人工智能计算的可重构芯片技术专刊
    面向高能效人工智能计算的可重构芯片技术专刊以深度神经网络(DNN)为代表的人工智能(AI)处理大多都是计算密集型和存储密集型的计算任务。然而,传统CPU计算平台在处理这类工作任务时正面临越来越多的困难。可重构计算(RC)可以在硬件中执行计算以提高处理能力,同时还可以保留软件解决方案中的大部分灵活性。 ...
    本站小编 Free考研 2020-05-25
  • 半导体所蓝绿激光原位三维成像系统“凤眼”取得新进展
    2018年6到7月,中国科学院半导体研究所周燕、王新伟团队研制的蓝绿激光原位三维成像系统“凤眼”取得新进展,在国内首次实现了水深1000米以下的深海宏生物三维成像,标志着我国在海洋宏生物观测技术领域取得了重大突破。海洋宏生物的丰度、粒径谱、种群结构等生物量时空分布信息的准确获取对研究海洋生物的发展演 ...
    本站小编 Free考研 2020-05-25
  • 半导体所在柔性人工视觉感知和存储系统领域取得新进展
    近日,中科院半导体所半导体超晶格国家重点实验室沈国震研究员的研究团队,与北京科技大学数理学院陈娣教授合作,在柔性人工视觉感知和存储系统领域中取得新进展。 人体的视觉系统不仅能够用来感知外界的光线信息,还能够将感知到的信息存储在大脑的神经系统中。近年来,科研工作者通过图像传感器阵列的研究已经在模拟人体 ...
    本站小编 Free考研 2020-05-25
  • 半导体所在柔性自驱动气体传感与显示系统取得新进展
    柔性可穿戴电子设备的飞速发展与商业化应用加快了能源存储器件的变革与升级。为了良好的匹配可穿戴电子器件,所使用的能源存储器必须具备安全性高、体积小、寿命长、易集成化、功率密度高等特点。鉴于以上要求,平面微型电容器成为最佳的供能器件的选择。但是单个的电容器电压窗口较小,能量密度较低,很难连续不间断地为可 ...
    本站小编 Free考研 2020-05-25
  • 半导体所在柔性自驱动可穿戴传感系统取得新进展
    随着纳米技术的快速发展,电子器件逐步向微型化、多功能化、低能耗方向发展。大量具有通讯、健康监控、环境监测等多功能柔性电子设备的出现,极大地方便了人们的日常生活。然而,实现为众多柔性电子器件持续、长久地供电,从而形成柔性可穿戴自驱动传感系统是对现有供电技术的巨大挑战。虽然单个器件单元能耗低至微瓦至毫瓦 ...
    本站小编 Free考研 2020-05-25
  • 半导体所光电系统实验室在水下渔网等小暗目标探测识别方面取得新进展
    水下小暗目标探测是水下成像的研究难点,其中最具代表性的海洋生物和水下渔网探测。当前海洋生物数据大部分来自科学考察船的海洋调查,难以满足现代海洋科学发展的需求,海洋生物原位观测传感器已是建立海洋长期观测网的瓶颈问题,尤其是光学特性复杂的浮游动物探测方面。而渔网探测及避障则是当前水下无人潜航器(UUV) ...
    本站小编 Free考研 2020-05-25