Due to the very rapidly growing use of Artificial Neural Networks (ANNs) in real-world applications related to machine learning and Artificial Intelligence (AI), several hardware accelerator de-signs for ANNs have been proposed recently. In this paper, we present a novel processing-in-memory (PIM) engine called ODIN that employs hybrid binary-stochastic bit-parallel arithmetic in-side phase change RAM (PCRAM) to enable a low-overhead in-situ acceleration of all essential ANN functions such as multiply-accumulate (MAC), nonlinear activation, and pooling. We mapped four ANN benchmark applications on ODIN to compare its performance with a conventional processor-centric design and a crossbar-based in-situ ANN accelerator from prior work. The results of our analysis for the considered ANN topologies indicate that our ODIN accelerator can be at least 5.8x faster and 23.2x more energy-efficient, and up to 90.8x faster and 1554x more energy-efficient, compared to the crossbar-based in-situ ANN accelerator from prior work.


翻译:由于在与机器学习和人工智能有关的现实世界应用中人工神经网络(人工神经网络)的使用迅速迅速增加,最近提出了几项关于非非非机械设备硬件加速器的指定提议,在本文件中,我们提出了一个名为ODIN的新颖的模拟处理引擎,即ODIN,它使用混合的二进制分解点点和分辨点算法,在侧阶段的变革RAM(PCRAM)中采用混合二进制二进制分点和分辨点算法,使所有非非计算机系统基本功能,如倍积、非线性激活和集合,都能够实现低超导速加速,我们在ODIN上绘制了4个非非自动加速器基准应用,以将其性能与常规处理中心设计和以前工作中的跨巴内ANNNE加速器进行比较。我们对考虑的ANNE(PC)表性分析的结果显示,我们的ODIN加速器加速器至少可达5.8x和23.2x能效更高,并且比ADNNNW之前的超速和1554x节能效率工作高出90.8x。

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神经网络(Neural Networks)是世界上三个最古老的神经建模学会的档案期刊:国际神经网络学会(INNS)、欧洲神经网络学会(ENNS)和日本神经网络学会(JNNS)。神经网络提供了一个论坛,以发展和培育一个国际社会的学者和实践者感兴趣的所有方面的神经网络和相关方法的计算智能。神经网络欢迎高质量论文的提交,有助于全面的神经网络研究,从行为和大脑建模,学习算法,通过数学和计算分析,系统的工程和技术应用,大量使用神经网络的概念和技术。这一独特而广泛的范围促进了生物和技术研究之间的思想交流,并有助于促进对生物启发的计算智能感兴趣的跨学科社区的发展。因此,神经网络编委会代表的专家领域包括心理学,神经生物学,计算机科学,工程,数学,物理。该杂志发表文章、信件和评论以及给编辑的信件、社论、时事、软件调查和专利信息。文章发表在五个部分之一:认知科学,神经科学,学习系统,数学和计算分析、工程和应用。 官网地址:http://dblp.uni-trier.de/db/journals/nn/
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