自选择忆阻器

能效提升168倍

该忆阻器能够利用器件电阻的自然分布规律，直接在硬件层面实现高效的相似性搜索，无需大量外围电路。

Yang, Ling · Huang, Xiaodi · 李翌 · Zhou, Houji · Yu, Yingjie · Bao, Han · Li, Jiancong · Ren, Shengguang · Wang, Feng · Ye, Lei · 何毓辉 · Chen, Jia · Guiyou, Pu · Xiang, Li · 缪向水

InfoMat 2023

参数信息

能效提升

168 ×

技术优势

能效降 168 倍

与全晶体管方案相比，在聚类和分类任务中能效提升 168 倍，同时保持与软件相当的准确率。

直接算汉明距

紧凑的三元内容可寻址存储器（TCAM）在阵列内并行计算二进制码之间的汉明距离，大幅提升了搜索速度。

简化编码开销

硬件局部敏感哈希编码器利用器件电阻的天然分布将实值向量转换为二进制码，省去了复杂的外围编码电路。

应用场景

• 忆阻器存内计算：省去数据搬移，直接在阵列里完成相似性搜索的前级处理。
• 数据挖掘加速：大幅降低聚类和分类的能耗，适合大规模数据集的快速筛选。
• 内容可寻址存储器：用紧凑的忆阻 TCAM 并行算汉明距，替代传统数字 CAM 的高功耗方案。
• 边缘智能设备：以极低功耗提供硬件级相似性搜索，适合边缘端的实时数据挖掘。