A Neuromorphic Spiking Neural Network Using Time-to-First-Spike Coding Scheme and Analog Computing in Low-Leakage 8T SRAM

神经形态工程学 尖峰神经网络 Spike(软件开发) 计算机科学 泄漏(经济) 静态随机存取存储器 编码(社会科学) 人工神经网络 计算机体系结构 计算机硬件 人工智能 数学 统计 软件工程 宏观经济学 经济
作者
C.C. Chen,Yan-Siou Dai,Hao-Chiao Hong
出处
期刊:IEEE Transactions on Very Large Scale Integration Systems [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:32 (5): 848-859 被引量:9
标识
DOI:10.1109/tvlsi.2024.3368849
摘要

This article demonstrates the first functional neuromorphic spiking neural network (SNN) that processes the time-to-first-spike (TTFS) encoded analog spiking signals with the second-order leaky integrate-and-fire (SOLIF) neuron model to achieve superior biological plausibility. An 8-kb SRAM macro is used to implement the synapses of the neurons to enable analog computing in memory (ACIM) operation and produce current-type dendrite signals of the neurons. A novel low-leakage 8T (LL8T) SRAM cell is proposed for implementing the SRAM macro to reduce the read leakage currents on the read bitlines (RBLs) when performing ACIM. Each neuron's soma is implemented with low-power analog circuits to realize the SOLIF model for processing the dendrite signals and generating the final analog output spikes. No data converters are required in our design by virtue of analog computing's nature. A test chip implementing the complete output layer of the proposed SNN was fabricated in 90-nm CMOS. The active area is $553.4\ttimes118.6$ $\mu$ m $^{2}$ . The measurement results show that our SNN implementation achieves an average inference latency of 196 ns and an inference accuracy of 81.4%. It consumes 242 $\mu$ W with an energy efficiency of 4.74 pJ/inference/neuron.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

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
aqours发布了新的文献求助10
1秒前
SciGPT应助啦啦啦采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
JamesPei应助Diazepam采纳,获得10
2秒前
3秒前
Lee发布了新的文献求助10
4秒前
小蜜峰儿完成签到,获得积分10
4秒前
丁真先生发布了新的文献求助10
5秒前
海文完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
洁净的浩宇完成签到,获得积分10
6秒前
听忆发布了新的文献求助10
6秒前
萍萍子发布了新的文献求助10
6秒前
研友_VZG7GZ应助aqours采纳,获得10
6秒前
7秒前
7秒前
7秒前
十一发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
科目三应助dulaoban采纳,获得10
8秒前
清脆苑博完成签到,获得积分20
8秒前
丘比特应助Lilyzi采纳,获得10
8秒前
8秒前
琳儿真的很瘦了完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
贪玩飞薇发布了新的文献求助10
9秒前
tassssadar发布了新的文献求助10
9秒前
五六七发布了新的文献求助10
9秒前
NumbCn发布了新的文献求助10
10秒前
oo完成签到 ,获得积分10
10秒前
123关闭了123文献求助
10秒前
高不二完成签到,获得积分10
10秒前
yk发布了新的文献求助10
10秒前
小蜜峰儿发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
cc2941发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
11秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6438699
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8252824
关于积分的说明 17562998
捐赠科研通 5497005
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2899085
邀请新用户注册赠送积分活动 1875735
关于科研通互助平台的介绍 1716489