Minimization of the Line Resistance Impact on Memdiode-Based Simulations of Multilayer Perceptron Arrays Applied to Pattern Recognition
Aguirre, Fernando Leonel (Universidad Tecnológica Nacional)
Gomez, Nicolás M. (Universidad Tecnológica Nacional)
Pazos, Sebastián Matías (Universidad Tecnológica Nacional)
Palumbo, Félix (Universidad Tecnológica Nacional)
Suñé, Jordi, 1963- (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament d'Enginyeria Electrònica)
Miranda, Enrique (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament d'Enginyeria Electrònica)

Data:	2021
Resum:	In this paper, we extend the application of the Quasi-Static Memdiode model to the realistic SPICE simulation of memristor-based single (SLPs) and multilayer perceptrons (MLPs) intended for large dataset pattern recognition. By considering ex-situ training and the classification of the hand-written characters of the MNIST database, we evaluate the degradation of the inference accuracy due to the interconnection resistances for MLPs involving up to three hidden neural layers. Two approaches to reduce the impact of the line resistance are considered and implemented in our simulations, they are the inclusion of an iterative calibration algorithm and the partitioning of the synaptic layers into smaller blocks. The obtained results indicate that MLPs are more sensitive to the line resistance effect than SLPs and that partitioning is the most effective way to minimize the impact of high line resistance values.
Ajuts:	Agencia Estatal de Investigación TEC2017-84321-C4-4-R European Commission 783176
Drets:	Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, la comunicació pública de l'obra i la creació d'obres derivades, fins i tot amb finalitats comercials, sempre i quan es reconegui l'autoria de l'obra original.
Llengua:	Anglès
Document:	Article ; recerca ; Versió publicada
Matèria:	RRAM ; Resistive-switching ; Cross-point ; Memory ; Memristor ; Neuromorphic ; Pattern ; Recognition; multilayer perceptron
Publicat a:	Journal of low power electronics and applications, Vol. 11, Issue 1 (March 2021) , art. 9, ISSN 2079-9268

DOI: 10.3390/jlpea11010009

18 p, 2.9 MB

El registre apareix a les col·leccions:
Articles > Articles de recerca
Articles > Articles publicats