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CNN-Based Automated Parameter Extraction Framework for Modeling Memristive Devices

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저자

Akif Hamid, Orchi Hassan

개요

본 논문은 차세대 비휘발성 메모리(NVM) 및 인-메모리 컴퓨팅에 유망한 후보인 저항성 랜덤 액세스 메모리(RRAM)의 회로 및 시스템 수준 성능 분석에 필수적인 콤팩트 모델의 피팅 파라미터를 자동으로 추출하는 프레임워크를 제시한다. 기존의 RRAM 콤팩트 모델은 I-V 특성을 재현하기 위해 많은 피팅 파라미터에 의존하며, 이 파라미터들은 측정 가능한 수량과 직접적인 관련이 없어 수동 조정을 필요로 해 시간 소모적이고, 다양한 장치에 대한 적응성을 제한한다. 제안된 프레임워크는 컨볼루션 신경망(CNN)을 사용하여 초기 파라미터 추정을 생성하고, 이를 세 가지 휴리스틱 최적화 블록을 통해 정제하여 오류를 최소화한다.

시사점, 한계점

시사점:
RRAM 콤팩트 모델의 피팅 파라미터를 자동으로 추출하는 빠르고, 안정적이며, 견고한 솔루션 제공.
수동 조정의 필요성을 줄여 시간과 노력을 절약하고, 다양한 RRAM 장치에 대한 모델링을 용이하게 함.
설정 전압, 재설정 전압, 히스테리시스 루프 면적, 낮은 저항 상태(LRS) 기울기 등 다양한 NVM 메트릭에서 낮은 오류 달성.
한계점:
제시된 프레임워크의 성능은 훈련 데이터셋의 품질 및 다양성에 따라 달라질 수 있음.
실제 RRAM 장치의 모든 복잡한 동작을 완벽하게 포착하지 못할 수 있음.
본 논문에서 구체적인 모델의 일반화 능력 및 다른 RRAM 모델에 대한 적용 가능성은 제시되지 않음.
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