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新興記憶存儲(chǔ)MRAM保持精度并降低功耗

發(fā)布時(shí)間:2020-10-9 14:07    發(fā)布者:宇芯電子
盡管具有規(guī)模經(jīng)濟(jì)性,但其他類(lèi)型的存儲(chǔ)器仍具有AI應(yīng)用程序的未來(lái)可能性。

MRAM通過(guò)受外加電壓控制的磁體的方向存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的每一位。如果電壓低于翻轉(zhuǎn)位所需的電壓,則只有位翻轉(zhuǎn)的可能性。這種隨機(jī)性是不希望有的,因此可以用更高的電壓驅(qū)動(dòng)MRAM來(lái)防止這種情況。某些AI應(yīng)用程序仍可以利用這種固有的隨機(jī)性(可以將其視為隨機(jī)選擇或生成數(shù)據(jù)的過(guò)程)。

實(shí)驗(yàn)已將其MRAM的隨機(jī)性功能應(yīng)用于Gyrfalcon的設(shè)備,該技術(shù)可將所有權(quán)重和激活的精度降低到1位。這用于大大減少遠(yuǎn)端應(yīng)用程序的計(jì)算和功耗要求。可能需要進(jìn)行精確的取舍,具體取決于重新培訓(xùn)網(wǎng)絡(luò)的方式。盡管降低了精度,但仍可以使神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可靠地運(yùn)行。

二元神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的獨(dú)特之處在于,即使減少了-1或+1的確定性,它們也可以可靠地起作用。 這種BNN仍然可以以較高的精度運(yùn)行,因?yàn)椋ㄍㄟ^(guò))引入被錯(cuò)誤寫(xiě)入的存儲(chǔ)位的所謂的”誤碼率”降低了確定性。

MRAM可以自然而然地在低電壓電平下引入誤碼率,從而在保持精度的同時(shí)進(jìn)一步降低了功耗要求。關(guān)鍵在于確定最低電壓和最短時(shí)間的最佳精度。這轉(zhuǎn)化為最高的能源效率。

盡管此技術(shù)還適用于更高精度的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),但它特別適用于BNN,因?yàn)?/font>MRAM單元具有兩個(gè)狀態(tài),這些狀態(tài)與BNN中的二進(jìn)制狀態(tài)相匹配。

在邊緣使用MRAM是另一個(gè)潛在的應(yīng)用。

對(duì)于邊緣AI,MRAM能夠在不要求高性能精度的應(yīng)用中以較低的電壓運(yùn)行,但是提高能效和存儲(chǔ)器耐用性非常重要,此外MRAM固有的非易失性允許無(wú)需電源即可保存數(shù)據(jù)。

一種應(yīng)用是所謂的“統(tǒng)一存儲(chǔ)器”,“這種新興存儲(chǔ)器既可以充當(dāng)嵌入式閃存又可以替代sram,既節(jié)省了芯片面積,又避免了SRAM固有的靜態(tài)功耗。


Everspin MRAM型號(hào)表
型號(hào)
容量
位寬
電壓(V)
溫度
封裝
MOQ /托盤(pán)
MOQ /卷帶
MR25H40CDC
4Mb
512Kx8
3.3V
-40℃to+85℃
8-DFN
570
4,000
MR20H40CDF
4Mb
512Kx8
3.3V
-40℃ to +85℃
8-DFN sf
570
4,000
MR25H40CDF
4Mb
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-40 ℃to +85℃
8-DFN sf
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MR25H40MDF
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8-DFN sf
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MR25H10CDC
1Mb
128Kx8
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8-DFN
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MR25H10MDC
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8-DFN
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MR25H10CDF
1Mb
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8-DFN sf
570
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MR25H10MDF
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-40℃ to +125℃
8-DFN sf
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MR25H256CDC
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8-DFN
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MR25H256MDC
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MR25H256MDF
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宇芯電子 發(fā)表于 2020-10-9 14:20:11
MRAM通過(guò)受外加電壓控制的磁體的方向存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的每一位。如果電壓低于翻轉(zhuǎn)位所需的電壓,則只有位翻轉(zhuǎn)的可能性。
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