19ZB1800, 초박막 구조 기반 고성능 멤리스터 소자를 이용한 뉴로모픽 하드웨어 개발,
문승언
초록
A crossbar array architecture employing resistive switching memory (RRAM) as a synaptic element accelerates vector?뱈atrix multiplication in a parallel fashion, enabling energy-efficient pattern recognition. To implement the function of the synapse in the RRAM, multilevel resistance states are required. More importantly, a large on/off ratio of the RRAM should be preferentially obtained to ensure a reasonable margin between each state taking into account the inevitable variability caused by the inherent switching mechanism. The on/off ratio is basically adjusted in two ways by modulating measurement conditions such as compliance current or voltage pulses modulation. The latter technique is not only more suitable for practical systems, but also can achieve multiple states in low current range. However, at the expense of applying a high negative voltage aimed at enlarging the on/off ratio, a breakdown of the RRAM occurs unexpectedly. This stuck-at-short fault of the RRAM adversely affects the recognition process based on reading and judging each column current changed by the multiplication of the input voltage and resistance of the RRAM in the array, degrading the accuracy. To address this challenge, we introduce a boost-factor adjustment technique as a fault-tolerant scheme based on simple circuitry that eliminates the additional process to identify specific locations of the failed RRAMs in the array. Spectre circuit simulation is performed to verify the effect of the scheme on Modified National Institute of Standards and Technology dataset using convolutional neural networks in non-ideal crossbar arrays, where experimentally observed imperfective RRAMs are configured. Our results show that the recognition accuracy can be maintained similar to the ideal case because the interruption of the failure is suppressed by the scheme.
KSP 제안 키워드
Compliance current, Convolution neural network(CNN), Current range, Input voltage, Low current, Multilevel resistance, National Institute of Standards and Technology, Negative voltage, Neuromorphic systems, Non-ideal, Pattern recognition
본 저작물은 크리에이티브 커먼즈 저작자 표시 (CC BY) 조건에 따라 이용할 수 있습니다.
저작권정책 안내문
한국전자동신연구원 지식공유플랫폼 저작권정책
한국전자통신연구원 지식공유플랫폼에서 제공하는 모든 저작물(각종 연구과제, 성과물 등)은 저작권법에 의하여 보호받는 저작물로 무단복제 및 배포를 원칙적으로 금하고 있습니다. 저작물을 이용 또는 변경하고자 할 때는 다음 사항을 참고하시기 바랍니다.
저작권법 제24조의2에 따라 한국전자통신연구원에서 저작재산권의 전부를 보유한 저작물의 경우에는 별도의 이용허락 없이 자유이용이 가능합니다. 단, 자유이용이 가능한 자료는 "공공저작물 자유이용허락 표시 기준(공공누리, KOGL) 제4유형"을 부착하여 개방하고 있으므로 공공누리 표시가 부착된 저작물인지를 확인한 이후에 자유이용하시기 바랍니다. 자유이용의 경우에는 반드시 저작물의 출처를 구체적으로 표시하여야 하고 비영리 목적으로만 이용이 가능하며 저작물을 변형하거나 2차 저작물로 사용할 수 없습니다.
<출처표시방법 안내> 작성자, 저작물명, 출처, 권호, 출판년도, 이용조건 [예시1] 김진미 외, "매니코어 기반 고성능 컴퓨팅을 지원하는 경량커널 동향", 전자통신동향분석, 32권 4호, 2017, 공공누리 제4유형 [예시2] 심진보 외, "제4차 산업 혁명과 ICT - 제4차 산업 혁명 선도를 위한 IDX 추진 전략", ETRI Insight, 2017, 공공누리 제 4유형
공공누리가 부착되지 않은 자료들을 사용하고자 할 경우에는 담당자와 사전협의한 이후에 이용하여 주시기 바랍니다.