Highly parallelized memristive binary neural network

记忆电阻器 计算机科学 横杆开关 人工神经网络 深度学习 记忆晶体管 浮点型 电压 算法 人工智能 计算机硬件 电子工程 电阻随机存取存储器 电气工程 工程类 电信
作者
Jiadong Chen,Shiping Wen,Kaibo Shi,Yin Yang
出处
期刊:Neural Networks [Elsevier BV]
卷期号:144: 565-572 被引量:16
标识
DOI:10.1016/j.neunet.2021.09.016
摘要

At present, in the new hardware design work of deep learning, memristor as a non-volatile memory with computing power has become a research hotspot. The weights in the deep neural network are the floating-point number. Writing a floating-point value into a memristor will result in a loss of accuracy, and the writing process will take more time. The binarized neural network (BNN) binarizes the weights and activation values that were originally floating-point numbers to +1 and -1. This will greatly reduce the storage space consumption and time consumption of programming the resistance value of the memristor. Furthermore, this will help to simplify the programming of memristors in deep neural network circuits and speed up the inference process. This paper provides a complete solution for implementing memristive BNN. Furthermore, we improved the design of the memristor crossbar by converting the input feature map and kernel before performing the convolution operation that can ensure the sign of the input voltage of each port constant. Therefore, we do not need to determine the sign of the input voltage required by the port in advance which simplifies the process of inputting the feature map elements to each port of the crossbar in the form of voltage. At the same time, in order to ensure that the output of the current convolution layer can be directly used as the input of the next layer, we have added a corresponding processing circuit, which integrates batch-normalization and binarization operations.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
千日粉发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
欢子12321完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
科研通AI6.4应助东方雨季采纳,获得10
5秒前
5秒前
6秒前
7秒前
CodeCraft应助隐形的文昊采纳,获得10
7秒前
烟消云散应助小梨采纳,获得10
7秒前
9秒前
樊尔风发布了新的文献求助10
9秒前
爱喝酸奶完成签到 ,获得积分10
9秒前
超级绮烟发布了新的文献求助10
11秒前
TK完成签到,获得积分10
11秒前
努力的麻雀完成签到,获得积分10
11秒前
充电宝应助micett采纳,获得10
12秒前
13秒前
科研通AI6.4应助乐羊采纳,获得10
13秒前
科目三应助ReeseKorba采纳,获得10
15秒前
英俊的铭应助hexi采纳,获得10
15秒前
16秒前
IRONY发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
无极微光应助贵哥采纳,获得20
17秒前
Carina关注了科研通微信公众号
18秒前
诚心的罡完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
喵喵喵完成签到 ,获得积分10
20秒前
20秒前
乐乐应助扶摇采纳,获得10
20秒前
20秒前
21秒前
21秒前
21秒前
iitj发布了新的文献求助10
22秒前
22秒前
科研通AI6.4应助樊尔风采纳,获得10
24秒前
24秒前
24秒前
高分求助中
Cronologia da história de Macau 5000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 500
用于植入式医疗器械的馈通设计与实现 400
Animalia: Animal and Human Interaction in the Early Medieval English World (Exeter Studies in Medieval Europe) 400
Synfacts Issue 07 · Volume 22 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7138329
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8786826
关于积分的说明 18575391
捐赠科研通 6725808
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3154714
关于科研通互助平台的介绍 2281538
邀请新用户注册赠送积分活动 2129178