广告

清华微电子所取得基于新型忆阻器阵列的类脑计算重大突破

时间:2017-05-17 作者:清华新闻网 阅读:
5月12日,清华大学微电子所钱鹤、吴华强课题组在《自然通讯》(Nature Communications)在线发表了题为 “运用电子突触进行人脸分类”(“Face Classification using Electronic Synapses”)的研究成果,将氧化物忆阻器的集成规模提高了一个数量级,首次实现了基于1024个氧化物忆阻器阵列的类脑计算。
EETC https://www.eet-china.com

5月12日,清华大学微电子所钱鹤、吴华强课题组在《自然通讯》(Nature Communications)在线发表了题为 “运用电子突触进行人脸分类”(“Face Classification using Electronic Synapses”)的研究成果,将氧化物忆阻器的集成规模提高了一个数量级,首次实现了基于1024个氧化物忆阻器阵列的类脑计算。该成果在最基本的单个忆阻器上实现了存储和计算的融合,采用完全不同于传统“冯·诺依曼架构”的体系,可以使芯片功耗降低到原千分之一以下。
20170517-tsinghua-1
类脑计算示意图EdnEETC-电子工程专辑

人工智能日益火热的今天,由于“冯?诺依曼架构”存在“存储墙瓶颈”,现有计算平台无法高效实现相关算法,功耗成为制约因素。相比之下,人脑可以快速、低功耗地完成各种学习任务。人脑中大约有1000亿个神经元,每个神经元之间通过成千上万个神经突触连接起来,构成复杂的神经网络。人脑的突触能同时进行记忆和计算,这与“冯?诺依曼架构”存在着显著不同。2008年忆阻器的发现,可以将存储和计算在同一个器件实现,忆阻器因此被认为是最具潜力的电子突触器件。通过在器件两端施加电压,可以灵活地改变其阻值状态,从而实现突触的可塑性。此外,忆阻器还具有尺寸小、操作功耗低、可大规模集成等优势。因此,基于忆阻器所搭建的类脑计算硬件系统具有功耗低和速度快的优势,成为国际研究热点。 EdnEETC-电子工程专辑

20170517-tsinghua-2EdnEETC-电子工程专辑

清华微电子所钱鹤、吴华强课题组的研究基于电子突触阵列搭建了神经网络硬件系统的原型,并提出了与新型硬件架构相匹配的操作方式,用来实现在线学习,以满足不同应用场景的需求。论文采用耶鲁大学人脸图片库(Yale Face)实验验证了系统人脸识别功能。实验表明,该原型系统达到了与现有CPU接近的识别率和泛化能力,相较于现有的基于“冯·诺依曼架构”的Intel 至强(Xeon) Phi处理器,该原型系统具有1000倍以上的能耗优势。 EdnEETC-电子工程专辑

近年来,钱鹤、吴华强课题组致力于类脑计算芯片研究,尤其是基于氧化物忆阻器的电子突触器件的制备和优化,以及基于忆阻器件的神经网络算法的硬件系统实现。课题组在《纳米快报》(Nano Letters),《先进材料》(Advanced Materials),《科学报告》(Scientific Reports)等期刊已发表多篇论文。EdnEETC-电子工程专辑

20170517-tsinghua-3EdnEETC-电子工程专辑

清华大学微纳电子系博士生姚鹏是该论文的第一作者,清华大学微电子所吴华强副教授是该论文的通讯作者。该研究工作是与斯坦福大学的合作成果,并得到了北京市未来芯片技术高精尖创新中心、国家重点研发计划、自然科学基金项目等支持。EdnEETC-电子工程专辑

论文链接:EdnEETC-电子工程专辑

https://www.nature.com/articles/ncomms15199.epdfEdnEETC-电子工程专辑

EETC wechat barcode


关注最前沿的电子设计资讯,请关注“电子工程专辑微信公众号”。
EdnEETC-电子工程专辑

EdnEETC-电子工程专辑

EETC https://www.eet-china.com
本文为EET电子工程专辑 原创文章,禁止转载。请尊重知识产权,违者本司保留追究责任的权利。
您可能感兴趣的文章
  • 工业4.0的“智”动化解决方案涉及微处理器、多协议无 7月11日,由全球最大电子科技媒体集团ASPENCORE旗下《电子工程专辑》、《电子技术设计》和《国际电子商情》主办的2019“智”动化和工业4.0论坛在深圳科技园举行,来自美国、香港、台湾和大陆的八家领先企业的技术专家与来自智能制造和工业自动化领域的专业人士进行了面对面的互动交流。
  • 大疆无人机通过美国内政部审核! 7月11日报道 境外媒体报道称,大疆创新推出的大疆政企版无人机系统,已通过美国内政部的官方测试与独立验证。美国内政部表示在对大疆进行的15个月严格评估中,没有发现数据在系统外传输。
  • 行AI之术,察腠理之疾 《扁鹊见蔡桓公》相信大家小时候都背过,蔡桓公讳疾忌医,最后导致病入骨髓、体痛致死。时至今日,人们虽然不再讳疾忌医,但医疗资源紧缺让大家只能把大量时间耗费在大医院排队中。在疾病之初,症状初显甚至未显之时,能否在家中通过自查发现呢?不是每家都可以有神医扁鹊,但未来AI和先进半导体技术的加持下,每家都可以有精准而方便的家用医疗器械……
  • 各项生物识别技术,谁最适合高安全应用场景? 各项生物识别技术都存在自身的局限性、应用场景的无限丰富性这些问题,比如很多老人的指纹已经磨损难以识别、打电话的过程中难以采集人脸和指纹等。因此,没有任何一种生物识别技术可以满足所有场景的需要,多种生物识别结合使用也成为满足安全性、易用性和成本控制等方面的综合需要……
  • 大豆换芯片:美政府有条件解禁华为供货 美国商务部长罗斯周二表示,中国电信巨头华为仍在黑名单上,将允许美国公司在不危及国家安全的情况下向华为销售产品。但关于哪些产品将通过审查等关键问题仍然存疑。
  • 中兴与阿根廷合作,美国又不愿意了! 据报道,今年3月,中兴公司与阿根廷胡胡伊省签订商业合同,引发美国强烈关注,并称“中国正通过收集和利用数据支持任意监控并让反对者噤声”。白宫官员称,中方利用出口技术装备和服务在拉美推广“中国式镇压”。
相关推荐
    广告
    近期热点
    广告
    广告
    广告
    可能感兴趣的话题
    广告