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用于通用存储和神经形态计算的相变存储器的研究进展
1
作者 连晓娟 李甫 +2 位作者 付金科 高志瑄 王磊 《半导体技术》 北大核心 2024年第1期1-29,共29页
存算一体技术目前被认为是一种可以消除冯·诺依曼计算架构瓶颈的可行性技术。在众多的存算一体器件中,相变存储器(PCM)因其具有非易失性、可微缩性、高开关速度、低操作电压、循环寿命长以及与现有半导体工艺相兼容等优点,被认为... 存算一体技术目前被认为是一种可以消除冯·诺依曼计算架构瓶颈的可行性技术。在众多的存算一体器件中,相变存储器(PCM)因其具有非易失性、可微缩性、高开关速度、低操作电压、循环寿命长以及与现有半导体工艺相兼容等优点,被认为是未来通用存储和神经形态计算器件中最具竞争力的候选者之一。首先介绍了PCM的工作原理和器件材料结构,并详细讨论了PCM在通用存储和神经形态计算领域的应用。PCM具有高集成度和低功耗的共性需求,但这两个应用领域对材料性能有不同的侧重点。详细分析了PCM目前存在的优缺点,如高编程电流导致的功耗问题,以及商业化应用面临的主要挑战。最后,针对PCM的研究现状提出了一系列改进措施,包括材料选择、器件结构设计、预操作、热损耗降低、3D架构,以及解决阻态漂移等问题,以推动其进一步发展和应用。 展开更多
关键词 非易失性存储器(NVM) 相变存储器(PCM) 通用存储 存算一体 神经形态计算
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忆阻器基神经形态计算器件与系统研究进展
2
作者 郭文斌 汪泽清 +1 位作者 吴祖恒 蔺智挺 《电子与封装》 2024年第4期63-74,共12页
忆阻器作为新原理器件,与现有互补金属氧化物半导体(CMOS)器件相比,具有结构简单、集成密度高、微缩性好、操作能耗低、易于三维集成等优点,是实现神经形态计算技术的理想存储器件之一。对近年来忆阻器基神经形态计算技术的研究进展进... 忆阻器作为新原理器件,与现有互补金属氧化物半导体(CMOS)器件相比,具有结构简单、集成密度高、微缩性好、操作能耗低、易于三维集成等优点,是实现神经形态计算技术的理想存储器件之一。对近年来忆阻器基神经形态计算技术的研究进展进行综述,包括忆阻器基神经突触和神经元功能实现以及忆阻器基神经形态计算系统研究进展,并对当前忆阻器基神经形态计算技术仍然面临的挑战进行总结,对其前景做了展望。 展开更多
关键词 忆阻器 神经形态计算 突触 神经元
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二维TMC忆阻器在神经形态计算中的研究进展
3
作者 毛成烈 高小玉 南海燕 《半导体技术》 北大核心 2024年第2期109-122,共14页
忆阻器和突触器件作为一种有潜力的神经形态器件,近年来得到了广泛的研究。二维过渡金属硫族化合物(2D TMC)由于其独特的性能,使基于其的电子器件制造工艺具有高集成度、高兼容性和高扩展性等优势。对基于2D TMC的高性能忆阻器在神经形... 忆阻器和突触器件作为一种有潜力的神经形态器件,近年来得到了广泛的研究。二维过渡金属硫族化合物(2D TMC)由于其独特的性能,使基于其的电子器件制造工艺具有高集成度、高兼容性和高扩展性等优势。对基于2D TMC的高性能忆阻器在神经形态计算中的应用进行了全面的综述。首先介绍了2D TMC及其异质结在忆阻器中的应用潜力,然后基于该类材料的基本结构和物理性能,对近年来报道的器件进行了分类介绍,接着讨论了这些新兴材料和器件在神经形态计算中的应用,最后基于目前存在的问题,提出了解决方案,并对该类器件在其他场景的应用进行了展望。 展开更多
关键词 二维过渡金属硫族化合物(2D TMC) 异质结 忆阻器 人工突触 神经形态计算
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校准方法和存内训练相结合的忆阻器神经形态计算方法
4
作者 杜湘瑜 彭杰 刘海军 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期202-206,共5页
基于忆阻器的神经形态计算架构在图像分类、语音识别等领域取得了较好的效果,但当忆阻器阵列存在低良率问题时,其性能会出现明显下降。提出一种基于忆阻器神经形态计算的校准方法和原位训练相结合的算法,利用校准方法提高乘累加计算的... 基于忆阻器的神经形态计算架构在图像分类、语音识别等领域取得了较好的效果,但当忆阻器阵列存在低良率问题时,其性能会出现明显下降。提出一种基于忆阻器神经形态计算的校准方法和原位训练相结合的算法,利用校准方法提高乘累加计算的准确率,并利用原位训练方法降低训练误差。为了验证所提方法的性能,采用多层感知器架构进行仿真。从仿真结果来看,神经网络的精度有明显的提高(近40%)。实验结果表明,与单纯的校准方法相比,采用所提方法训练的网络精度提高了约30%,与其他主流的方法相比,所提方法训练的网络精度提高了0.29%。 展开更多
关键词 忆阻器 神经形态计算 原位训练 校准方法
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Np,Pu在地下水和工程屏障平衡水中的形态计算研究 被引量：11
5
作者 崔安熙 郭亮天 +1 位作者 范智文 孙庆红 《核化学与放射化学》 CAS CSCD 北大核心 2001年第1期23-29,共7页
采用EQ3/ 6地球化学模式和计算方法研究了放射性废物处置中Np和Pu在地下水和工程屏障平衡水中的化学形态 ,计算分析了温度、浓度、pH值、Eh值、CO2 等对上述 2个元素形态的影响。结果表明 ,地下水中Np的形态主要有 4种 :NpO2 +,NpO2 CO3... 采用EQ3/ 6地球化学模式和计算方法研究了放射性废物处置中Np和Pu在地下水和工程屏障平衡水中的化学形态 ,计算分析了温度、浓度、pH值、Eh值、CO2 等对上述 2个元素形态的影响。结果表明 ,地下水中Np的形态主要有 4种 :NpO2 +,NpO2 CO3- ,NpO2 OH和Np(OH) 5- ,当CO32 - 质量浓度高时 ,Np主要以NpO2 (CO3) 2 3- 存在。pH值对Np形态的影响主要表现在上述 4种形态分布的相对比例及OH- 与CO32 - 的竞争配合作用。Eh值低于 0 2V时 ,Np主要为四价 ;0 2～ 0 7V时 ,五价为主 ;大于 0 7V时 ,出现六价。Pu的形态主要为Pu(OH) 5- 。CO32 - 的质量浓度对四价钚的形态分布不产生影响 ,但CO32 - 却与Pu(Ⅵ )有很强的配合能力。Eh值低于- 0 5V时 ,Pu主要为三价 ;- 0 4～ 0 6V时 ,五价为主 ;大于 0 7V时 。 展开更多
关键词 放射性废物处置 地球化学模式 形态计算 钚 镎 地下水
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光神经形态计算研究进展与展望(特邀) 被引量：2
6
作者 项水英 宋紫薇 +4 位作者 高爽 韩亚楠 张雅慧 郭星星 郝跃 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期30-46,共17页
脑科学与类脑研究是国际必争战略性前沿。人工智能与深度学习的飞速发展对算力提出了迫切需求。而传统的冯诺依曼架构,由于存算分离导致功耗墙和内存墙,摩尔定律也逐渐放缓。光神经拟态计算充分融合高速光通信、光互连、光集成、硅基光... 脑科学与类脑研究是国际必争战略性前沿。人工智能与深度学习的飞速发展对算力提出了迫切需求。而传统的冯诺依曼架构,由于存算分离导致功耗墙和内存墙,摩尔定律也逐渐放缓。光神经拟态计算充分融合高速光通信、光互连、光集成、硅基光电子与神经拟态计算的特点,具有超高速、大带宽、多维度等优势,在高性能计算、人工智能领域有广阔的应用前景,是突破后摩尔时代传统微电子计算极限极具竞争力的方案。本文回顾了国内外主要研究团队在光神经元、光突触、光神经网络的理论、算法及器件方面的工作,并提出了展望。 展开更多
关键词 光神经形态计算 神经元 突触 突触可塑性 光神经网络
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相变存储器及其用于神经形态计算的研究综述 被引量：4
7
作者 杜玲玲 周细应 李晓 《人工晶体学报》 EI CAS 北大核心 2020年第12期2398-2405,共8页
目前随着人工智能领域的兴起以及人们对数据存储和计算的强烈需求,迫切需要存储器的改进和类似于人脑的高效存储运算效率。所以,相变存储器及其用于神经形态计算的研究是极具价值的。相变存储材料(PCMs)受到激发时所产生的电阻值变化可... 目前随着人工智能领域的兴起以及人们对数据存储和计算的强烈需求,迫切需要存储器的改进和类似于人脑的高效存储运算效率。所以,相变存储器及其用于神经形态计算的研究是极具价值的。相变存储材料(PCMs)受到激发时所产生的电阻值变化可以用来建立尖峰神经网络从而实现模拟神经形态计算系统。本文介绍了相变存储器物理机制,其中包括相变材料的相变原理及主要性能特征,重点叙述了相变存储器在优化存储与计算方向的研究进展和应用,进而为该领域未来的发展方向提供参考。 展开更多
关键词 相变存储器 相变材料 神经形态计算系统 相变突触/神经元
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基于ZYNQ集群的神经形态计算加速研究与实现 被引量：4
8
作者 张新伟 李康 +3 位作者 郁龚健 刘家航 李佩琦 柴志雷 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2020年第21期65-71,共7页
基于脉冲神经网络(SNN)的神经形态计算由于工作机理更接近于生物大脑,被认为有望克服深度学习的不足而成为解决人工智能问题的更佳途径。但是如何满足高性能、低功耗和适应规模伸缩需求是神经形态计算系统需要解决的挑战性问题。基于FPG... 基于脉冲神经网络(SNN)的神经形态计算由于工作机理更接近于生物大脑,被认为有望克服深度学习的不足而成为解决人工智能问题的更佳途径。但是如何满足高性能、低功耗和适应规模伸缩需求是神经形态计算系统需要解决的挑战性问题。基于FPGA异构计算平台ZYNQ集群,在NEST类脑仿真器上,重点解决了具有脉冲时间依赖可塑性(STDP)突触计算复杂度高、并行度低、硬件资源占用大的问题。实验结果表明,设计的方法在8节点ZYNQ 7030集群上,性能是Xeon E5-2620 CPU的14.7倍。能效比方面,是Xeon E5-2620 CPU的51.6倍,是8节点ARM Cortex-A9的20.6倍。 展开更多
关键词 神经形态计算 脉冲神经网络(SNN) 脉冲时间依赖可塑性(STDP) FPGA集群 NEST仿真器
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基于3D-NAND的神经形态计算
9
作者 陈阳洋 何毓辉 +1 位作者 缪向水 杨道虹 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第21期61-83,共23页
神经形态芯片是一种新兴的AI芯片.神经形态芯片基于非冯·诺依曼架构,模拟人脑的结构和工作方式,相比冯·诺依曼架构的AI芯片,神经形态芯片在效率和能耗上有显著的优势.3D-NAND闪存工艺成熟并且存储密度极高,基于3D-NAND的神经... 神经形态芯片是一种新兴的AI芯片.神经形态芯片基于非冯·诺依曼架构,模拟人脑的结构和工作方式,相比冯·诺依曼架构的AI芯片,神经形态芯片在效率和能耗上有显著的优势.3D-NAND闪存工艺成熟并且存储密度极高,基于3D-NAND的神经形态芯片受到许多研究者的关注.然而由于该技术的专利性质,少有基于3D-NAND神经形态计算的硬件实现.本文综述了用3D-NAND实现神经形态计算的工作,介绍了其中前向传播和反向传播的机制,并提出了目前3D NAND在器件、结构和架构上需要的改进以适用于未来的神经形态计算. 展开更多
关键词 神经形态计算 3D-NAND 存算一体架构
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神经形态计算发展现状与展望 被引量：1
10
作者 陈怡然 李海 +6 位作者 陈逸中 陈凡 李思成 刘晨晨 闻武杰 吴春鹏 燕博南 《人工智能》 2018年第2期46-58,共13页
神经形态计算是一个包含硬件开发、软件支持、生物模型,三者不可以缺一的研究。其终极目标之一是模仿生物结构来实现电子脑以期达到人工智能。这种仿生学方法创造了高度连接的合成神经元和突触,它们可用于神经科学理论建模,并解决具有... 神经形态计算是一个包含硬件开发、软件支持、生物模型,三者不可以缺一的研究。其终极目标之一是模仿生物结构来实现电子脑以期达到人工智能。这种仿生学方法创造了高度连接的合成神经元和突触,它们可用于神经科学理论建模,并解决具有挑战性的机器学习问题。 展开更多
关键词 神经形态计算 人工神经网络模型 类脑计算 忆阻器 交叉阵列 发展现状与展望
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高均一性二维碲化钼忆阻器阵列及其神经形态计算应用
11
作者 何慧凯 杨蕊 +3 位作者 夏剑 王廷泽 董德泉 缪向水 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期795-801,I0004-I0008,共12页
二维过渡金属硫化合物是构建纳米电子器件的理想材料,基于该材料体系开发用于信息存储和神经形态计算的忆阻器,受到了学术界的广泛关注。受制于低成品率和低均一性问题,二维过渡金属硫化合物忆阻器阵列鲜见报道。本研究采用化学气相沉... 二维过渡金属硫化合物是构建纳米电子器件的理想材料,基于该材料体系开发用于信息存储和神经形态计算的忆阻器,受到了学术界的广泛关注。受制于低成品率和低均一性问题,二维过渡金属硫化合物忆阻器阵列鲜见报道。本研究采用化学气相沉积得到厘米级二维碲化钼薄膜,并通过湿法转移和剥离工艺制备得到碲化钼忆阻器件。该碲化钼器件表现出优异的保持性(保持时间>500 s)、快速的阻变(SET时间~60 ns,RESET时间~280 ns)和较好的循环寿命(阻变2000圈后仍可正常工作)。该器件具有高成品率(96%)、低阻变循环间差异性(SET过程为6.6%,RESET过程为5.2%)和低器件间差异性(SET过程为19.9%,RESET过程为15.6%)。本工作成功制备出基于MoTe_(2)的3×3忆阻器阵列。在此基础上,将研制的MoTe_(2)器件用于手写体识别,实现了91.3%的识别率。最后,通过对MoTe_(2)器件高低阻态的电子输运机制进行拟合分析,揭示了该器件阻变源于类金属导电细丝的通断过程。本项工作表明大尺寸二维过渡金属硫化合物在未来神经形态计算中具有巨大的应用潜力。 展开更多
关键词 二维材料 碲化钼 忆阻器阵列 神经形态计算
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用于超高速神经形态计算的光子突触
12
作者 郑邹 李云龙 +3 位作者 李永纪 孔淼 丁斌 王敬蕊 《数码设计》 2021年第7期29-29,共1页
基于非冯·诺依曼体系结构的神经形态计算是有望实现高效人工智能的一种方式。神经态计算系统主要由突触和神经元组成。目前已有不同的技术路线开发出多种电子神经形态设备的研究。神经形态光子技术结合了神经网络的高效率和光子的... 基于非冯·诺依曼体系结构的神经形态计算是有望实现高效人工智能的一种方式。神经态计算系统主要由突触和神经元组成。目前已有不同的技术路线开发出多种电子神经形态设备的研究。神经形态光子技术结合了神经网络的高效率和光子的高速度来构建计算系统,通过光学手段进行计算,具有超快的操作速度,大的带宽和无电互连功率损耗等潜在固有优势,因而受到越来越多的关注。本文回顾了光子突触研究的最新进展。 展开更多
关键词 人工突触 神经形态计算 光子突触
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神经形态计算芯片产业化发展前景分析
13
作者 刘星 李星宇 《新经济导刊》 2021年第3期31-34,共4页
基于人工智能、大数据场景下对芯片计算速度和能耗效率的需求,梳理影响神经形态计算芯片产业化发展的关键技术评价指标,简要分析产业化应用现状及国内外典型机构和产品,并对神经形态计算芯片的产业化发展前景做出研判。
关键词 神经形态计算 类脑芯片 产业化
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迄今最高并行度的神经形态计算方案
14
作者 勇兰 《科学》 CAS 2021年第5期39-39,共1页
[本刊讯]南京大学物理学院缪峰团队与合作者利用连续时间的信息加载方式和频分复用技术,首次提出并验证迄今最高并行度的神经形态计算方案。相关研究成果于2021年7月8日发表在《自然—纳米技术》(Nature Nanotechnology)上。2021年4月,... [本刊讯]南京大学物理学院缪峰团队与合作者利用连续时间的信息加载方式和频分复用技术,首次提出并验证迄今最高并行度的神经形态计算方案。相关研究成果于2021年7月8日发表在《自然—纳米技术》(Nature Nanotechnology)上。2021年4月,《科学》(Science)周刊提出125个最具挑战性的前沿科学问题,其中信息科学领域的首个问题是:计算机处理速度是否有上限? 展开更多
关键词 神经形态计算 并行度 南京大学 频分复用技术 纳米技术 信息科学领域 《科学》 加载方式
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基于相变材料的光子神经形态计算技术综述
15
作者 王金融 宋兵 +3 位作者 徐晖 张亨宇 孙振源 李清江 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2023年第21期101-116,共16页
当前物联网、云计算等产生的海量非结构化数据,极大提高了对数据处理算力和能效的需求。神经形态计算借鉴生物大脑的信息处理方式,以神经元与神经突触为基本单元,从互联架构与信息处理模式等方面模拟生物神经系统,能够实现实时、超低功... 当前物联网、云计算等产生的海量非结构化数据,极大提高了对数据处理算力和能效的需求。神经形态计算借鉴生物大脑的信息处理方式,以神经元与神经突触为基本单元,从互联架构与信息处理模式等方面模拟生物神经系统,能够实现实时、超低功耗信息处理,成为大数据时代计算技术发展的前沿热点。其中,光子神经形态计算技术是在光域上进行神经形态计算数据处理的技术,既能够充分发挥光子高速传输、低功耗、高并行度的优势,又能够避免光电和电光转换带来的额外时间功耗开销,具有很大的研究和应用价值。近年来,相变材料作为一种具有高折射率对比度和非易失特性的光学材料,可在光、电、热等激励作用下进行折射率的连续调节,为非易失光子神经形态计算提供了一种可行的解决方案,成为当前的研究热点。本文首先介绍了光子神经形态计算的基本原理和实现方法,在此基础上讨论了相变材料用于光子神经形态计算的原理。其次,针对不同类型的实现途径,研究了不同相变材料的特点和选型办法,综合分析了当前应用较多的两类相变材料以及各类光突触器件和阵列集成应用。最后对基于相变材料的光子神经形态计算技术的发展进行了展望。 展开更多
关键词 材料 相变材料 神经形态计算 光神经网络
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基于形态的具身智能研究:历史回顾与前沿进展 被引量：2
16
作者 刘华平 郭迪 +1 位作者 孙富春 张新钰 《自动化学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1131-1154,共24页
具身智能强调智能受脑、身体与环境协同影响,更侧重关注智能体与环境的“交互”.因此,在具身智能的研究中,智能体的物理形态与感知、学习、控制的关系起到至关重要的作用.当前,具身智能综合吸收了机构学领域关于形态、结构,机器学习领... 具身智能强调智能受脑、身体与环境协同影响,更侧重关注智能体与环境的“交互”.因此,在具身智能的研究中,智能体的物理形态与感知、学习、控制的关系起到至关重要的作用.当前,具身智能综合吸收了机构学领域关于形态、结构,机器学习领域关于感知、学习,以及机器人领域关于行为、控制等的相关研究成果,形成了相对完整、独立并仍在蓬勃发展的学科分支.但是,目前尚无文献完整地梳理基于形态的具身智能研究进展.本文从这个角度出发,重点围绕基于形态计算的行为生成、基于学习的形态控制,以及基于学习的形态优化这三方面总结重要的研究进展,凝炼相关的科学问题,并总结未来的发展方向,可为具身智能的研究提供参考. 展开更多
关键词 具身智能 形态智能 形态计算 形态控制 形态−控制协同优化
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面向类脑计算的氧化物忆阻器
17
作者 诸葛霞 朱仁祥 +2 位作者 王建民 王敬蕊 诸葛飞 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期1149-1162,共14页
类脑神经形态计算通过电子或光子器件集成来模拟人脑结构和功能。人工突触是类脑系统中数量最多的计算单元。忆阻器可模拟突触功能,并具有优异的尺寸缩放性和低能耗,是实现人工突触的理想元器件。利用欧姆定律和基尔霍夫定律,忆阻器交... 类脑神经形态计算通过电子或光子器件集成来模拟人脑结构和功能。人工突触是类脑系统中数量最多的计算单元。忆阻器可模拟突触功能,并具有优异的尺寸缩放性和低能耗,是实现人工突触的理想元器件。利用欧姆定律和基尔霍夫定律,忆阻器交叉阵列可执行并行的原位乘累加运算,从而大幅提升类脑系统处理模拟信号的速度。氧化物制备容易,和CMOS工艺兼容性强,是使用最广泛的忆阻器材料。本文梳理了氧化物忆阻器的研究进展,分别讨论了电控、光电混合调控和全光控忆阻器,主要聚焦阻变机理、器件结构和性能。电控忆阻器工作一般会产生微结构变化和焦耳热,将严重影响器件稳定性,改进器件结构和材料成分可有效改善器件性能。利用光信号调控忆阻器电导,不仅能降低能耗,而且可避免产生微结构变化和焦耳热,从而有望解决稳定性难题。此外,光控忆阻器能直接感受光刺激,单器件即可实现感/存/算功能,可用于研发新型视觉传感器。因此,全光控忆阻器的实现为忆阻器的研究和应用打开了一扇新窗口。 展开更多
关键词 氧化物忆阻器 光电器件 人工突触 类脑神经形态计算 综述
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用于神经形态计算的CsPbBr_(3)钙钛矿忆阻器性能研究 被引量：1
18
作者 倪梓全 郑悦婷 +2 位作者 胡海龙 郭太良 李福山 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第33期4326-4333,共8页
忆阻器可以模拟生物突触行为而实现低功耗、并行计算、集成度高的神经形态计算,因此已经引起广泛关注.本文报道了一种基于溶液法制备的铯铅溴(CsPbBr_(3))钙钛矿忆阻器,以包裹在聚乙烯吡咯烷酮(PVP)中的CsPbBr_(3)为功能层的忆阻器表现... 忆阻器可以模拟生物突触行为而实现低功耗、并行计算、集成度高的神经形态计算,因此已经引起广泛关注.本文报道了一种基于溶液法制备的铯铅溴(CsPbBr_(3))钙钛矿忆阻器,以包裹在聚乙烯吡咯烷酮(PVP)中的CsPbBr_(3)为功能层的忆阻器表现出优异的空气稳定性,同时成功模拟了生物突触行为,包括突触可塑性(synaptic plasticity)、长时程增强(long-term potentiation, LTP)和短时程增强(short-term potentiation, STP)、幅度依赖可塑性、双脉冲易化(paired-pulse facilitation, PPF)、短期记忆和长期记忆以及两者的转变.本研究展示的制备简单、成本低、稳定性好的钙钛矿人工突触,为未来神经形态计算的应用提供了新的可能性. 展开更多
关键词 铯铅溴 钙钛矿 忆阻器 神经形态计算 人工突触
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计算机自动精子形态分析仪(ASMA)对精子形态的分析 被引量：6
19
作者 刘睿智 宋贺 《中国实验诊断学》 2004年第3期311-313,共3页
关键词 计算机自动精子形态分析仪 ASMA 精子形态 工作原理 固定技术 染色技术
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神经元计算机操作系统的资源分配方法
20
作者 王凤娟 吕攀 +2 位作者 金欧文 邢庆辉 邓水光 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2023年第9期1948-1959,共12页
神经形态计算硬件是专为运行脉冲神经网络(spiking neural network,SNN)应用而设计的专用计算机系统.随着硬件资源规模的增大,神经元计算机能够支持更多数量的SNN应用并发运行,如何有效地为SNN应用分配神经形态计算硬件资源变得极具挑战... 神经形态计算硬件是专为运行脉冲神经网络(spiking neural network,SNN)应用而设计的专用计算机系统.随着硬件资源规模的增大,神经元计算机能够支持更多数量的SNN应用并发运行,如何有效地为SNN应用分配神经形态计算硬件资源变得极具挑战性.首先提出一种神经元计算机操作系统的资源分配框架,在加载SNN应用到神经形态计算硬件时分配硬件资源以及建立对应的输入输出路由,实现了资源分配过程与编译器间的解耦.其次,创新性地引入了最大空矩形(maximum empty rectangle,MER)算法来处理神经形态计算硬件资源的动态分配问题;针对SNN应用的脉冲输入输出特性,提出了一种最小化脉冲输入输出通信代价的资源分配算法,旨在降低脉冲输入输出能耗、延迟和资源碎片.实验结果显示,所提算法比现有算法表现出较好的性能,其中脉冲输入输出平均延迟最高降低了81%,碎片率降低了92%. 展开更多
关键词 脉冲神经网络 神经形态计算硬件 脉冲输入输出 资源分配 最大空矩形
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