研究人员瞄准了具有突破性NVM内存单元的边缘人工智能应用程序。

研究人员瞄准了具有突破性NVM内存单元的边缘人工智能应用程序。

CEA-Leti和斯坦福大学的研究人员已经开发出世界上第一个集成了多位非易失性存储器(NVM)技术(称为电阻RAM(RRAM))和硅计算单元的电路,以及提供现有RRAM 2.3倍容量的新内存恢复功能。目标应用包括节能、智能传感器节点,以支持物联网上的人工智能,或“边缘人工智能”。

概念验证芯片已被广泛应用于各种应用(机器学习、控制、安全)。该芯片由斯坦福大学的Subhasish Mitra教授和H.-S.Philip Wong教授领导的团队设计,并在法国格勒诺布尔的Cea Leti洁净室中实现,它集成了两种异构技术:18千字节(kb)的片上RRAM,在商用130纳米硅CMOS的基础上,采用16位通用微控制器核心,8kb的S。猛撞。

与标准嵌入式闪存相比,新芯片的能效提高了10倍(以类似的速度),这得益于其低操作能量,以及从打开模式到关闭模式的超快速和节能转换,反之亦然。为了节约能源,智能传感器节点必须自行关闭。非易失性使存储器能够在断电时保留数据,因此成为边缘节点的一个基本片上存储器特性。2.3位/单元RRAM的设计可以实现更高的内存密度(NVM密集集成),从而产生更好的应用结果:例如,与1位/单元等效内存相比,神经网络推断精度提高了2.3倍。

该技术于2月19日在旧金山国际固态电路会议(ISSCC)2019中发表,该论文题为“一个43PJ/周期非易失性微控制器,具有4.7μs关机/唤醒,集成2.3位/小区电阻RAM和回弹技术”。

但NVM技术(RRAM和其他技术)存在写失败的问题。这种写操作失败会在应用程序级别产生灾难性的影响,并且会显著降低诸如rram之类的nvm的有用性。CEA-Leti和斯坦福团队创造了一种新技术,叫做Endurar,可以克服这一重大挑战。例如,当使用修改后的国家标准与技术研究所(MNIST)数据库连续运行推理时,这使芯片具有10年的功能寿命。

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