ICE: 멤리스터 크로스바 기반 컴퓨팅 엔진을 위한 인라인 보정

초록—새롭게 떠오르는 뉴로모픽 컴퓨테이션은 대체 컴퓨팅 아키텍처에 혁신적인 해결책을 제공하고 무어의 법칙을 효과적으로 확장합니다. 멤리스터의 발견은 놀라운 전력 효율을 가진 뉴로모픽 시스템의 유망한 하드웨어 구현을 제시하며, 멤리스터 크로스바 아키텍처에서 아날로그 행렬-벡터 곱셈을 효율적으로 실행할 수 있게 합니다. 그러나 계산 중에 멤리스터는 초기 프로그래밍 상태에서 서서히 이탈하게 되어 멤리스터 크로스바 기반 컴퓨팅 엔진(MCE)의 계산 정확도가 점진적으로 감소하게 됩니다. 본 논문에서는 MCE의 계산 품질을 보장하기 위한 인라인 보정 메커니즘을 제안합니다. 인라인 보정 메커니즘은 '중단 및 벤치마크(IB)' 작업을 통해 MCE의 계산 오류를 수집하고 계산 오류 데이터의 다항식 피팅을 통해 최적의 보정 시간을 예측합니다. 우리는 또한 두 인접 IB 작업 간의 시간 간격을 조정하고 IB 작업이 시스템 성능에 미치는 부정적 영향을 최소화하기 위한 적응 기술을 개발합니다. 실험 결과는 제안된 인라인 보정 메커니즘이 평균 91.18%의 보정 효율과 무시할 수 있는 성능 오버헤드(즉, 0.439%)를 달성함을 보여줍니다.