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1 Transistor-Dynamic Random Access Memory as Synaptic Element for Online Learning
DOI:10.1002/aisy.202400912.png)
摘要
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自主系统领域的快速发展,导致了对具有持续/在线学习能力的人工智能物联网(AIoT)边缘兼容神经形态训练加速器的显著需求。这些加速器需要具有高可塑性、高耐久性、高集成密度和超低编程能量的突触元件网络。尽管新兴的非易失性存储器显示出作为突触器件的巨大潜力,但由于其低耐久性和不成熟的制造技术,其在训练加速器中的广泛应用受到限制。相比之下,无电容的1晶体管-动态随机存取存储器(1T-DRAMs)因其高可扩展性和低占位面积,最近已成为传统(1T/1C)DRAM的有前景的替代品。考虑到1T-DRAMs的高耐久性、高集成密度和超低写入能量,在本工作中,首次探索了其作为在线学习突触元件的潜力。所提出的基于1T-DRAM的突触元件具有多级能力(最高6位)、大的动态范围(3.91×10³)、超低能量以及明显的长时程增强/抑制线性度。基于1T-DRAM的突触元件还表现出类似生物突触的指数衰减的成对脉冲易化。此外,利用所提出的1T-DRAM突触的多层感知器在MNIST数据集上实现了87.10%的准确率。
Keyword:
1 transistor(1 T)-dynamic random access memories (1T-DRAMs)
gate-induced drain leakages (GIDLs)
lateral band-to-band-tunneling (L-BTBTs)
nanowire FETs
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