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We propose a novel vector-matrix multiplication (VMM) architecture based on NAND synaptic array using a pMOSFET which is an analog switch shape cell for neural network (NN) applications. A NAND FLASH memory string is consisting of a NAND cell and a pMOSFET not to open string. A NAND cell’s resistance can be modulated by threshold voltage (Vth) depending on the amount of trapped charge when an input signal applies. If there is no input spike, a NAND cell is turned off and a pMOSFET acts as a pass gate so that only a constant voltage drop exists. Based on this NAND cell and a pMOSFET pair series, we confirm VMM operation. And inference method 1 layer fullyconnected network (FCN) is implemented by circuit simulation to test 8x8 MNIST. The result of 84% recognition accuracy compared to software artificial neural networks (ANN) 86% accuracy.
#SNN #analog synapse #analog switch #neuromorphic #synaptic array

목차

Abstract
I. INTRODUCTION
II. NAND FLASH MEMORY FOR SYNAPSTIC DEVICE
III. ANALOG SWITCH FOR SYNAPSE
IV. CIRCUIT OPERATION ANALYSIS
V. BENCH MARKING RESULT WITH MNIST
VI. CONCLUSIONS
REFERENCES

참고문헌 (10)

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E. R. Kandel, “The molecular biology of memory storage: a dialogue between genes and synapses,” Science, Vol. 294, Issue 5544, pp. 1030-1038, 2001 google schola M. Suri et al., Phase change memory as synapse for ultra-dense neuromorphic systems: Application to complex visual pattern extraction, 2011 International Electron Devices Meeting, Washington, DC, 2011, pp. 4.4.1-4.4.4. google schola Sung Hyun Jo, Ting Chang, Idongesit Ebong, Bhavitavya B. Bhadviya, Pinaki Mazumder, and Wei Lu, Nanoscale memristor device as synapse in neuromorphic systems., Nano Lett, 2011 google schola Min-Woo Kwon, Myung-Hyun Baek, Jungjin Park, Hyungjin Kim, Sungmin Hwang, and Byung-Gook Park, CMOS Analog Integrate-and-fire Neuron Circuit for Driving Memristor based on RRAM, Journal of Semiconductor Technology and Science, Vol. 17, No. 2, pp. 174-179, 2017 dbpia A. Chanthbouala, V. Garcia, Ryan Cherifi, K. Bouzehouane, S. Fusil, X. Moya, S. Xavier, Hiroyuki Yamada, Cyrile Deranlot, Neil D. Mathur, Manuel Bibes, A. Barthelemy and Julie Grollier, “A ferroelectric memristor,” Nature Materials, vol. 11, no. 10, pp. 860?864, Oct. 2012 google schola

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