In the quest for low power, bio-inspired computation both memristive and memcapacitive-based Artificial Neural Networks (ANN) have been the subjects of increasing focus for hardware implementation of neuromorphic computing. One step further, regenerative capacitive neural networks, which call for the use of adiabatic computing, offer a tantalising route towards even lower energy consumption, especially when combined with `memimpedace' elements. Here, we present an artificial neuron featuring adiabatic synapse capacitors to produce membrane potentials for the somas of neurons; the latter implemented via dynamic latched comparators augmented with Resistive Random-Access Memory (RRAM) devices. Our initial 4-bit adiabatic capacitive neuron proof-of-concept example shows 90% synaptic energy saving. At 4 synapses/soma we already witness an overall 35% energy reduction. Furthermore, the impact of process and temperature on the 4-bit adiabatic synapse shows a maximum energy variation of 30% at 100 degree Celsius across the corners without any functionality loss. Finally, the efficacy of our adiabatic approach to ANN is tested for 512 & 1024 synapse/neuron for worst and best case synapse loading conditions and variable equalising capacitance's quantifying the expected trade-off between equalisation capacitance and range of optimal power-clock frequencies vs. loading (i.e. the percentage of active synapses).


翻译:在追求低电量的过程中,生物启发的计算,包括内向和以内向为基础的人工神经网络(ANN),一直是神经变异计算硬件应用日益关注的焦点。还有一步,再生能力神经神经网络,它需要使用异性计算,它提供了一条通向更低能源消耗的诱人之路,特别是在结合“抑制”元素的情况下。在这里,我们展示了一种人工神经神经元,其特征是诊断性神经突触电动电容器,以产生神经细胞的膜潜力;后者通过动态拉链参照器实施,通过耐性随机失常内存(RRAM)装置加以扩大。我们最初的4位异性神经12神经证据概念示例显示了90%的超低能量消耗。在4个神经神经/症状中,我们目睹了35 %的降能总量。此外,过程和温度对4位神经神经变异异变的频率范围的影响,以及A值变异性性变性变异性变性变异性变异性值在10度中,最后的能量变异性性性变性性性性性性性性性性反应(A-25级变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性),在10级变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性性能中, 性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变后性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变性变后性变后性变性变性变性

0
下载
关闭预览

相关内容

100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
161+阅读 · 2020年3月18日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
99+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium8
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月16日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium7
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月15日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月29日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月28日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Neural Architecture Search without Training
Arxiv
10+阅读 · 2021年6月11日
VIP会员
相关VIP内容
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
161+阅读 · 2020年3月18日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
99+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium8
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月16日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium7
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月15日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月29日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月28日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员