混合FeMFET-CMOS模拟突触电路用于神经网络训练和推理

摘要:基于铁电金属场效应晶体管的模拟突触电路,提供6位权重精度。该电路由易失性最低有效位(LSB)和非易失性最高有效位(MSB)组成,仅在训练期间使用LSB,而在训练和推断期间都使用MSB。该设计以1.8V逻辑兼容电压工作,提供10^10次耐久循环,并仅需要250ps的更新脉冲。使用该突触训练的LeNet变种在MNIST上实现了98.2\%的准确率,仅比具有相同位精度的同一网络的理想实现低0.4\%。此外,与最先进的混合式突触电路相比,该突触在面积上改进了26\%,在泄漏功率上改进了44.8\%,在LSB更新脉冲持续时间上改进了16.7\%,耐久循环次数提高了两个数量级。我们的突触设计可以扩展到8位,使得类似VGG的网络在CIFAR-10上实现了88.8\%的准确率(仅比同一网络的理想实现低0.8\%)。

作者:Arman Kazemi, Ramin Rajaei, Kai Ni, Suman Datta, Michael Niemier, X. Sharon Hu

论文ID:2004.00703

分类:Emerging Technologies

分类简称:cs.ET

提交时间:2020-04-03

PDF 下载: 英文版 中文版pdf翻译中