Impact of Non-Ideal Characteristics of Resistive Synaptic Devices on Implementing Convolutional Neural Networks

不对称 卷积神经网络 电导 推论 计算机科学 非线性系统 人工神经网络 电阻式触摸屏 降级(电信) 理想(伦理) 人工智能 电子工程 数学 物理 工程类 组合数学 哲学 认识论 电信 量子力学 计算机视觉
作者
Xiaoyu Sun,Shimeng Yu
出处
期刊:IEEE Journal on Emerging and Selected Topics in Circuits and Systems [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:9 (3): 570-579 被引量:144
标识
DOI:10.1109/jetcas.2019.2933148
摘要

Emerging non-volatile memory (eNVM) based resistive synaptic devices have shown great potential for implementing deep neural networks (DNNs). However, the eNVM devices typically suffer from various non-ideal effects which may degrade the performance of the system. Based on a representative convolutional neural network (CNN) model for CIFAR-10 dataset, this paper comprehensively investigates the impact of those nonideal characteristics, such as nonlinearity and asymmetry of conductance tuning, variations, endurance and retention, on the training/inference accuracy. The compact models of the device non-ideal effects are incorporated into the TensorFlow framework. Our simulation results suggest that 1) the training accuracy is more sensitive to the asymmetry of conductance tuning than the nonlinearity; 2) the conductance range variation does not degrade the training accuracy, instead, a small variation can even reduce the accuracy loss introduced by asymmetry; 3) device-to-device variation can also remedy the accuracy loss due to asymmetry while cycle-to-cycle variation leads to significant accuracy degradation; 4) the accuracy degradation will not be noticeable if the endurance cycles are more than 7,000 cycles; and 5) different drifting modes affect the inference accuracy differently, and the best case is where the conductance is drifting up/down randomly.
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
生动元姗完成签到,获得积分10
1秒前
YT完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
2秒前
cc完成签到,获得积分20
2秒前
xxxx完成签到,获得积分10
2秒前
yolo完成签到,获得积分10
2秒前
ziwei完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
Lucas应助呆萌小兔子采纳,获得10
3秒前
科研狗应助隐形的南莲采纳,获得30
3秒前
李健的小迷弟应助ze采纳,获得10
3秒前
4秒前
4秒前
781473059完成签到,获得积分10
4秒前
galvin完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
GJ完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
七七发布了新的文献求助10
5秒前
tethysss完成签到,获得积分10
6秒前
无花果应助笑嘻嘻采纳,获得10
6秒前
mm_zxh完成签到,获得积分10
6秒前
该饮茶了完成签到,获得积分10
6秒前
平常的睿渊完成签到,获得积分20
6秒前
张润琦完成签到 ,获得积分10
6秒前
小金今天自律了吗完成签到,获得积分10
6秒前
Laurel完成签到,获得积分10
6秒前
小少完成签到 ,获得积分10
6秒前
诺澜啊完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
摸鱼帝王发布了新的文献求助10
7秒前
淡淡灵凡发布了新的文献求助10
7秒前
丁丁完成签到 ,获得积分10
7秒前
小马甲应助曾经雪糕采纳,获得20
7秒前
黑白大彩电完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
华仔应助Debiao采纳,获得10
8秒前
DIXi233发布了新的文献求助10
8秒前
null发布了新的文献求助10
8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
The anomeric effect 1000
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Perfectionism in School: When Achievement Is not So Perfect 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
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 7726744
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9279107
关于积分的说明 20131126
捐赠科研通 7304025
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3302279
关于科研通互助平台的介绍 2455617
邀请新用户注册赠送积分活动 2310229