The impact of device and circuit-level effects in mixed-signal Resistive Random Access Memory (RRAM) accelerators typically manifest as performance degradation of Deep Learning (DL) algorithms, but the degree of impact varies based on algorithmic features. These include network architecture, capacity, weight distribution, and the type of inter-layer connections. Techniques are continuously emerging to efficiently train sparse neural networks, which may have activation sparsity, quantization, and memristive noise. In this paper, we present an extended Design Space Exploration (DSE) methodology to quantify the benefits and limitations of dense and sparse mapping schemes for a variety of network architectures. While sparsity of connectivity promotes less power consumption and is often optimized for extracting localized features, its performance on tiled RRAM arrays may be more susceptible to noise due to under-parameterization, when compared to dense mapping schemes. Moreover, we present a case study quantifying and formalizing the trade-offs of typical non-idealities introduced into 1-Transistor-1-Resistor (1T1R) tiled memristive architectures and the size of modular crossbar tiles using the CIFAR-10 dataset.


翻译:在混合信号阻力随机存取存储器(RRAM)加速器中,装置和电路效应的影响通常表现为深学习算法的性能退化,但影响程度因算法特征而不同,包括网络结构、能力、重量分布和跨层连接类型。技术不断涌现,以高效方式培训稀疏神经网络,这些网络可能具有活性聚度、四分化和消化噪音。在本文中,我们介绍了设计空间探索(DSE)扩展方法,以量化各种网络结构密密密和稀少的绘图计划的效益和局限性。虽然连通性增加的动力消耗量较少,而且往往在提取本地特征时优化,但与密集的绘图计划相比,在压强的RRAM阵列上,其性能可能更易受到光度下产生的噪音的影响。此外,我们介绍了一项案例研究,对引入1-易变-1-Restitor(1T1R)的典型非理想空间探索(DS-Restidledledal Memrist)平板结构的模块和CFRARIS-10号跨式结构的大小。

0
下载
关闭预览

相关内容

剑桥大学《数据科学: 原理与实践》课程,附PPT下载
专知会员服务
49+阅读 · 2021年1月20日
专知会员服务
60+阅读 · 2020年3月19日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
103+阅读 · 2019年10月9日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月8日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月1日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
【SIGIR2018】五篇对抗训练文章
专知
12+阅读 · 2018年7月9日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月16日
Neural Architecture Search without Training
Arxiv
10+阅读 · 2021年6月11日
VIP会员
相关资讯
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月8日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月1日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
【SIGIR2018】五篇对抗训练文章
专知
12+阅读 · 2018年7月9日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员