Highly Reliable Synaptic Cell Array Based on Organic–Inorganic Hybrid Bilayer Stack toward Precise Offline Learning

神经形态工程学 双层 卷积神经网络 可靠性(半导体) 计算机科学 记忆电阻器 电导 人工神经网络 堆积 材料科学 理论(学习稳定性) 堆栈(抽象数据类型) 深度学习 电阻式触摸屏 电阻随机存取存储器 人工智能 冯·诺依曼建筑 纳米技术 生物系统 电子工程 电气工程 化学 工程类 物理 机器学习 电压 计算机视觉 凝聚态物理 量子力学 功率(物理) 操作系统 生物 有机化学 程序设计语言 生物化学
作者
Jun‐Hwe Cha,Byung Chul Jang,Jungyeop Oh,Changhyeon Lee,Sang Yoon Yang,Hamin Park,Sung Gap Im,Sung‐Yool Choi
出处
期刊:Advanced intelligent systems [Wiley]
卷期号:4 (6) 被引量:8
标识
DOI:10.1002/aisy.202200018
摘要

As the use of artificial intelligence (AI) soars, the development of novel neuromorphic computing is demanding because of the disadvantages of the von Neumann architecture. Furthermore, extensive research on electrochemical metallization (ECM) memristors as synaptic cells have been carried out toward a linear conductance update for online learning applications. In most cases, however, a conductance distribution change over time has not been studied as a major issue, giving less consideration to inference‐only computing accelerators based on offline learning. Herein, organic–inorganic bilayer stacking for synaptic unit cells using poly(1,3,5‐trivinyl‐1,3,5‐trimethyl cyclotrisiloxane) (pV3D3) and Al 2 O 3 thin films is suggested, showing highly enhanced reliability for offline learning. The bilayer structure achieves better reliability and control of the analog resistive switching and synaptic functions, respectively, through the guided formation of conductive filaments via tip‐enhanced electric fields. In addition, 5‐bit multilevel states achieve long‐term stability (>10 4 s) following an in‐depth study on conductance‐level stability. Finally, a device‐to‐system‐level simulation is performed by building a convolutional neural network (CNN) based on the hybrid devices. This highlighted the significance of multilevel states in fully connected layers. It is believed that the study provides a practical approach to using ECM‐based memristors for inference‐only neural network accelerators.

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
zy完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
大方元风发布了新的文献求助30
1秒前
123发布了新的文献求助10
1秒前
李爱国应助无情的山雁采纳,获得10
2秒前
3秒前
3秒前
3秒前
3秒前
3秒前
丘比特应助小六九采纳,获得10
4秒前
zho应助Hhhhhhh采纳,获得10
5秒前
5秒前
GalwayBoy完成签到,获得积分10
6秒前
简单千琴完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
swing发布了新的文献求助10
7秒前
Hello应助坚强的凡双采纳,获得10
7秒前
gao发布了新的文献求助10
8秒前
zxj发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
8秒前
123完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
GalwayBoy发布了新的文献求助10
10秒前
mu_zi发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
10秒前
gao发布了新的文献求助10
11秒前
阿王完成签到,获得积分10
11秒前
gao发布了新的文献求助10
11秒前
gao发布了新的文献求助10
11秒前
gao发布了新的文献求助150
11秒前
11秒前
lisa完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
13秒前
13秒前
积极如雪完成签到,获得积分20
14秒前
gao发布了新的文献求助10
14秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Reading and Understanding Health Research 500
Social Skills Improvement System-Rating Scales--Chinese Version 500
Dynamische Polarisation von H-1 und B-11 in (CH-3)-3NBH-3 500
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 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 7251489
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8873953
关于积分的说明 18730453
捐赠科研通 6931297
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3199462
关于科研通互助平台的介绍 2374329
邀请新用户注册赠送积分活动 2174035