The rapid advancement of neural network applications necessitates hardware that not only accelerates computation but also adapts efficiently to dynamic processing requirements. While processing-in-pixel has emerged as a promising solution to overcome the bottlenecks of traditional architectures at the extreme-edge, existing implementations face limitations in reconfigurability and scalability due to their static nature and inefficient area usage. Addressing these challenges, we present a novel architecture that significantly enhances the capabilities of processing-in-pixel for convolutional neural networks. Our design innovatively integrates non-volatile memory (NVM) with novel unit pixel circuit design, enabling dynamic reconfiguration of synaptic weights, kernel size, channel size and stride size. Thus offering unprecedented flexibility and adaptability. With using a separate die for pixel circuit and storing synaptic weights, our circuit achieves a substantial reduction in the required area per pixel thereby increasing the density and scalability of the pixel array. Simulation results demonstrate dot product operations of the circuit, the non-linearity of its analog output and a novel bucket-select curvefit model is proposed to capture it. This work not only addresses the limitations of current in-pixel computing approaches but also opens new avenues for developing more efficient, flexible, and scalable neural network hardware, paving the way for advanced AI applications.


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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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