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MemMIMO: A Simulation Framework for Memristor-Based Massive MIMO Acceleration
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AI
DOI：10.1109/TCAD.2025.3565478.png)
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摘要
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基于忆阻器的交叉阵列架构已被证明在矩阵向量乘法（MVM）操作中具有高度有效性，使其成为加速多输入多输出（MIMO）无线通信系统中预编码算法中广泛使用的MVMs的极具前景的解决方案。然而，忆阻器基计算系统的实际实现面临着挑战，这源于器件和外围电路中常见的非理想性。为促进快速设计流程并研究非理想性的影响，开发了一个集成的开源仿真框架MemMIMO。该仿真框架可估算计算系统的精度和硬件性能，并提供多种灵活的设计选项。MemMIMO集成了混合信号架构的行为模型与数字前端。MemMIMO包含三个主要构建模块：1）器件拟合模块；2）映射模块；3）性能估计模块。这些模块协同工作，将MIMO系统预编码算法中的复杂MVMs映射到包含基于物理器件行为表征的忆阻器模型的交叉阵列架构中。通过针对第六代（6G）大规模MIMO通信的两个典型用例作为案例研究，MemMIMO被用于建模不同的忆阻器器件，探索非理想性对系统精度的影响，并评估电路级性能指标，包括面积、速度和功耗。
Keyword:
Complex matrix vector multiplication (MVM)
memristor crossbar
mixed-signal behavior circuit model
multiple-input-multiple-output (MIMO)
nonidealities
期刊
I
IF:
2.9
论文数:
681
被引数:
9.6K
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