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J-GLOBAL ID：202202274527882935   整理番号：22A1101600

拡大トンネル磁気抵抗比とユニバーサルSTT-MRAMセルを用いたアナログインメモリ計算の提案【JST・京大機械翻訳】

Proposal of Analog In-Memory Computing With Magnified Tunnel Magnetoresistance Ratio and Universal STT-MRAM Cell

著者 (7件)： Cai Hao (National ASIC System Engineering Center, School of Electronic Science and Engineering, Southeast University, Nanjing, China) ,  Guo Yanan (National ASIC System Engineering Center, School of Electronic Science and Engineering, Southeast University, Nanjing, China) ,  Liu Bo (National ASIC System Engineering Center, School of Electronic Science and Engineering, Southeast University, Nanjing, China) ,  Zhou Mingyang (National ASIC System Engineering Center, School of Electronic Science and Engineering, Southeast University, Nanjing, China) ,  Chen Juntong (National ASIC System Engineering Center, School of Electronic Science and Engineering, Southeast University, Nanjing, China) ,  Liu Xinning (National ASIC System Engineering Center, School of Electronic Science and Engineering, Southeast University, Nanjing, China) ,  Yang Jun (National ASIC System Engineering Center, School of Electronic Science and Engineering, Southeast University, Nanjing, China)
資料名： IEEE Transactions on Circuits and Systems 1: Regular Papers  (IEEE Transactions on Circuits and Systems 1: Regular Papers)
巻： 69  号： 4  ページ： 1519-1531  発行年： 2022年 
JST資料番号： C0226B  ISSN： 1549-8328  CODEN： ITCSCH  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： メモリコンピューティング(IMC)は,エネルギー効率の良い人工知能アプリケーションのための有効な解決策である。アナログIMCは,アナログ対ディジタル変換器(ADC)による多重センシング増幅器の電力消費を失い,同時に高並列度でマルチラインデータの計算を完了する。ユニバーサル1トランジスタ1磁気トンネル接合(MTJ)スピン移動トルク磁気RAM(STT-MRAM)セルに基づいて,本論文は,アナログIMCを実現するための新規なトンネル磁気抵抗(TMR)比拡大法を実証した。低いTMR比とアナログ計算非線形性を含む以前の懸念を,デバイス-回路相互作用を用いて取り扱った。TMRは,デバイスと組み合わせたラッチ構造を用いて7500×拡大される。周辺回路は,メモリ内マトリックスベクトル乗算を可能にするために最小修正される。フィードバック構造を有する電流ミラーを,アナログ計算線形性と計算精度を強化するために実行した。提案した設計は,同時に,10242ビット入力と1ビット重量乗算(MAC)計算を同時にサポートした。本提案を28nm CMOSプロセスとMTJコンパクトモデルを用いてシミュレートした。積分非線形性は,従来の構造と比較して57.6%減少した。9.47~25.4TOPS/Wを,2ビット入力,1ビット重量,および4ビット出力畳込みニューラルネットワーク(CNN)で実現した。Copyright 2022 The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *記憶装置 ,  相互作用 ,  増幅器 ,  トランジスタ ,  電力消費 ,  *磁気 ,  乗算 ,  人工知能 ,  多重化 ,  応用プログラム ,  電流源等価回路 ,  CMOS
準シソーラス用語： 磁気トンネル接合 ,  計算精度 ,  スピントルク , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (1件)： AD・DA変換回路  (NC05080M)

タイトルに関連する用語 (6件)： 拡大 ,  トンネル磁気抵抗 ,  STT-MRAM ,  セル ,  計算 ,  提案