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主轴

swMATH ID: 25909
软件作者: S.G.Ramasubramanian:R.Venkatesan;M.Sharad;K.罗伊;A.拉古纳坦
描述: SPINDLE:用于大规模神经形态计算的SPINtronic深度学习引擎。深度学习网络(DLN)是一种生物启发的大规模神经网络,广泛用于新兴的视觉、分析和搜索应用程序。DLN的高计算和存储要求导致了对各种有效实现途径的探索。同时,新兴的后CMOS器件有效模拟神经元和突触的能力,使其在神经形态计算中的应用引起了极大兴趣。我们描述了SPINDLE,一种基于自旋电子学设备的深度学习可编程处理器。SPINDLE利用自旋电子设备的独特能力来实现高密度和高能效的神经元和存储器,这些神经元和存储器构成了DLN的基本组成部分。SPINDLE由三层处理元素层次结构组成,用于捕获DLN中的嵌套并行性,以及两层内存层次结构,用于促进数据重用。它可以通过编程为不同的应用程序执行具有广泛不同拓扑的DLN。SPINDLE采用技术来限制自旋-电荷转换的开销,并利用输出和权重量化来提高自旋神经元的效率。我们使用设备到体系结构建模框架和一组广泛使用的DLN应用程序(手写识别、人脸检测和对象识别)评估SPINDLE。我们的结果表明,在等面积条件下,SPINDLE在CMOS基线上实现了14.4倍的能耗降低和20.4倍的EDP降低。
主页: https://ieeexplore.ieee.org/document/7298216
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