Symmetric and Energy‐Efficient Conductance Update in Ferroelectric Tunnel Junction for Neural Network Computing

电导 铁电性 人工神经网络 材料科学 隧道枢纽 凝聚态物理 计算机科学 光电子学 物理 人工智能 量子隧道 电介质
作者
Zeyu Guan,Zijian Wang,Shengchun Shen,Yuewei Yin,Xiaoguang Li
出处
期刊:Advanced materials and technologies [Wiley]
卷期号:9 (19) 被引量:4
标识
DOI:10.1002/admt.202302238
摘要

Abstract The rapid development of artificial intelligence requires synaptic devices with controllable conductance updates and low power consumption. Currently, conductance updates based on identical voltage pulse scheme (IVPS) and nonidentical voltage pulse scheme (NIVPS) face drawbacks in terms of recognition accuracy and energy efficiency, respectively. In this study, a mixed voltage pulse scheme (MVPS) for tuning conductance is proposed to simultaneously achieve high recognition accuracy and high energy efficiency, and its superiority is experimentally verified based on high‐performance Au (or Ag)/PbZr 0.52 Ti 0.48 O 3 /Nb:SrTiO 3 ferroelectric tunnel junction (FTJ) synaptic devices. The MVPS‐based neural network simulation achieves a high recognition accuracy of ≈92% on the CIFAR10 dataset with better energy efficiency and throughput than those of NIVPS. In addition, high‐precision experimental vector‐matrix multiplication (with a relative error of ≈1.5%) is obtained, and the simulated FTJ synaptic arrays achieved a high inference energy efficiency of ≈85 TOPS W −1 and a throughput of ≈200 TOPS, which meets the requirements of artificial intelligence in low‐power scenarios. This study provides a possible solution for practical applications of FTJ in neural network computing.
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
仟111完成签到 ,获得积分10
刚刚
面朝大海完成签到,获得积分10
1秒前
123发布了新的文献求助10
1秒前
明明完成签到,获得积分10
1秒前
执着南莲完成签到,获得积分20
2秒前
2秒前
3秒前
慕青应助Cheish采纳,获得10
4秒前
irenelijiaaa发布了新的文献求助10
4秒前
6666应助耶耶采纳,获得10
5秒前
调皮的不评关注了科研通微信公众号
6秒前
小二郎应助水冰采纳,获得10
6秒前
我是老大应助小陈采纳,获得10
7秒前
明亮踏歌发布了新的文献求助10
7秒前
深情咖啡发布了新的文献求助10
8秒前
彩色的听兰完成签到 ,获得积分10
8秒前
zorn完成签到,获得积分10
8秒前
lcg完成签到 ,获得积分10
9秒前
钱宝完成签到 ,获得积分10
9秒前
彪壮的小玉完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
陶醉发布了新的文献求助10
10秒前
mys完成签到,获得积分10
11秒前
左南风完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
瑾瑜玉完成签到 ,获得积分10
12秒前
Nole应助晓以情采纳,获得10
12秒前
3242晶完成签到,获得积分10
12秒前
爱笑的妙松完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
zmnzmnzmn完成签到,获得积分10
14秒前
欧阳慕山完成签到,获得积分10
15秒前
CodeCraft应助121212采纳,获得10
15秒前
bkagyin应助苏白衣采纳,获得10
15秒前
jacquelyn完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
平淡黑裤发布了新的文献求助10
17秒前
汉堡包应助irenelijiaaa采纳,获得10
19秒前
科研通AI6.4应助姜亚楠采纳,获得10
19秒前
SuperBee完成签到,获得积分10
20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
Autoparametric Resonance in Mechanical Systems 1000
Effects of Two Weeks of Red Light Therapy on Choroidal Thickness and Axial Length in Young Adults 700
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 600
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 400
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 7670055
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9237868
关于积分的说明 19890511
捐赠科研通 7239435
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3284564
关于科研通互助平台的介绍 2443157
邀请新用户注册赠送积分活动 2286483