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SenHDC: A 3-D NAND Flash-Based Processing-in-Sensor Hyperdimensional Computing Architecture
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PRE
AI
DOI：10.1109/TVLSI.2025.3562722.png)
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摘要
En 中文
物联网（IoT）的快速发展促进了嵌入式设备中视觉应用的部署。为缓解CMOS图像传感器（CIS）中的数据转换和传输开销，提出了传感内处理（PIS）技术，使计算能够在传感系统内直接进行。与此同时，类脑高维计算（HDC）作为一种极具前景的计算范式应运而生，因其在高维空间中具备高精度和效率，非常适合PIS。然而，HDC需要将感知信号转换为长高维向量（HV），这给PIS系统带来了显著的开销。因此，本文提出SenHDC，一种基于HDC的PIS软硬件协同设计框架。我们引入了一种新颖的硬件友好型编码范式，消除了复杂的高维向量转换，并结合一种抗噪声的位置HV生成方法，以缓解电容负载不平衡的影响。我们进一步提出了一种高效的3-D NAND闪存基计算存储一体（CIM）硬件设计，包括在电荷域执行编码的编码模块，以及用于分类的关联搜索模块，该模块检查输入与预存储类别之间的相似性。实验结果表明，与当前最先进的HDC CIM实现方案相比，SenHDC在编码模块和关联搜索模块的能量效率上分别提升了40.6倍和1.6倍。
Keyword:
Computing-in-memory
flash memory
hyperdimensional computing (HDC)
期刊
I
IF:
3.1
论文数:
459
被引数:
7.3K
机构
引用论文
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