【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及半導(dǎo)體，尤其涉及一種基于憶阻器陣列的存內(nèi)計(jì)算系統(tǒng)精度評估方法及裝置。
技術(shù)介紹
1、存內(nèi)計(jì)算（compute-in-memory）是將計(jì)算任務(wù)直接嵌入到數(shù)據(jù)存儲中進(jìn)行處理，從而避免了傳統(tǒng)計(jì)算模型中頻繁的數(shù)據(jù)傳輸和復(fù)雜的內(nèi)存管理，提高了計(jì)算效率和性能，然而目前缺少對存內(nèi)計(jì)算精度進(jìn)行準(zhǔn)確評估的方法，導(dǎo)致無法準(zhǔn)確地設(shè)計(jì)存內(nèi)計(jì)算芯片。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本申請實(shí)施例提供了一種基于憶阻器陣列的存內(nèi)計(jì)算系統(tǒng)精度評估方法及裝置，能夠解決目前缺少對存內(nèi)計(jì)算精度進(jìn)行準(zhǔn)確評估的方法，導(dǎo)致無法準(zhǔn)確地設(shè)計(jì)存內(nèi)計(jì)算芯片的問題。
2、第一方面，本申請實(shí)施例提供了一種基于憶阻器陣列的存內(nèi)計(jì)算系統(tǒng)精度評估方法，所述存內(nèi)計(jì)算系統(tǒng)包括憶阻器陣列和及與所述憶阻器陣列相連的外圍電路；
3、所述基于憶阻器陣列的存內(nèi)計(jì)算系統(tǒng)精度評估方法，包括：
4、建立用于評估所述存內(nèi)計(jì)算系統(tǒng)計(jì)算精度的基線模型；
5、基于所述基線模型得到所述憶阻器陣列的多個模型寫入權(quán)重；
6、將多個所述模型寫入權(quán)重寫入所述憶阻器陣列，得到存內(nèi)計(jì)算模型；
7、將初始輸入輸入所述基線模型，得到基線模型輸出；
8、將所述初始輸入通過所述外圍電路輸入所述憶阻器陣列，得到存內(nèi)計(jì)算輸出；
9、基于所述基線模型輸出、及所述存內(nèi)計(jì)算輸出評估所述存內(nèi)計(jì)算模型的計(jì)算精度。
10、在一些實(shí)施例中，所述建立用于評估所述存內(nèi)計(jì)算系統(tǒng)計(jì)算精度的基線模型，包括：p>
11、獲取mnist數(shù)據(jù)集；
12、對所述mnist數(shù)據(jù)集進(jìn)行預(yù)處理，得到目標(biāo)數(shù)據(jù)集；
13、使用所述目標(biāo)數(shù)據(jù)集對待訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行訓(xùn)練、并進(jìn)行量化處理，得到所述基線模型。
14、在一些實(shí)施例中，所述對所述mnist數(shù)據(jù)集進(jìn)行預(yù)處理，得到目標(biāo)數(shù)據(jù)集，包括：
15、消除所述mnist數(shù)據(jù)集中數(shù)據(jù)圖片的邊緣區(qū)域，得到初步數(shù)據(jù)集；
16、將所述初步數(shù)據(jù)集中數(shù)據(jù)圖片的特征尺寸調(diào)整至預(yù)設(shè)大小，得到所述目標(biāo)數(shù)據(jù)集。
17、在一些實(shí)施例中，所述基于所述基線模型得到所述憶阻器陣列的多個模型寫入權(quán)重，包括：
18、獲取所述基線模型內(nèi)的多個模型權(quán)重；
19、建立憶阻器器件的電阻變化模型，其中，r*為實(shí)際電阻，r為理想電阻、σ為對數(shù)正態(tài)分布參數(shù)；
20、基于所述電阻變化模型設(shè)定一阻值偏移修正量；
21、基于所述阻值偏移修正量和多個所述模型權(quán)重得到多個所述模型寫入權(quán)重。
22、在一些實(shí)施例中，所述將多個所述模型寫入權(quán)重寫入所述憶阻器陣列，得到存內(nèi)計(jì)算模型，包括：
23、設(shè)定與一個所述模型寫入權(quán)重對應(yīng)的憶阻器單元數(shù)量；
24、基于所述憶阻器單元數(shù)量將所述憶阻器陣列劃分為多個權(quán)重區(qū)域；
25、將多個所述模型寫入權(quán)重一一對應(yīng)地寫入多個所述權(quán)重區(qū)域，得到所述存內(nèi)計(jì)算模型。
26、在一些實(shí)施例中，所述基于憶阻器陣列的存內(nèi)計(jì)算系統(tǒng)精度評估方法，還包括：
27、調(diào)整所述對數(shù)正態(tài)分布參數(shù)，并獲取調(diào)整后的所述存內(nèi)計(jì)算模型的調(diào)阻后輸出；
28、基于所述基線模型輸出及所述調(diào)阻后輸出得到所述存內(nèi)計(jì)算模型的器件變化影響精度。
29、在一些實(shí)施例中，所述基于憶阻器陣列的存內(nèi)計(jì)算系統(tǒng)精度評估方法，還包括：
30、調(diào)整所述憶阻器陣列的存儲器故障率，并獲取調(diào)整后的所述存內(nèi)計(jì)算模型的調(diào)故障后輸出；
31、基于所述基線模型輸出及所述調(diào)故障后輸出得到所述存內(nèi)計(jì)算模型的故障率影響精度。
32、在一些實(shí)施例中，所述外圍電路包括數(shù)模轉(zhuǎn)換器、和/或模數(shù)轉(zhuǎn)換器；
33、所述基于憶阻器陣列的存內(nèi)計(jì)算系統(tǒng)精度評估方法，還包括：
34、對所述存內(nèi)計(jì)算模型進(jìn)行量化處理，得到量化存內(nèi)計(jì)算模型；
35、調(diào)整所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器和/或所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的分辨率，并測量調(diào)整后所述量化存內(nèi)計(jì)算模型的精度。
36、第二方面，本申請實(shí)施例提供了一種基于憶阻器陣列的存內(nèi)計(jì)算系統(tǒng)精度評估裝置，所述存內(nèi)計(jì)算系統(tǒng)包括憶阻器陣列和及與所述憶阻器陣列相連的外圍電路；
37、所述基于憶阻器陣列的存內(nèi)計(jì)算系統(tǒng)精度評估裝置，包括：
38、基線建立模塊，用于建立用于評估所述存內(nèi)計(jì)算系統(tǒng)計(jì)算精度的基線模型；
39、權(quán)重計(jì)算模塊，用于基于所述基線模型得到所述憶阻器陣列的多個模型寫入權(quán)重；
40、模型建立模塊，用于將多個所述模型寫入權(quán)重寫入所述憶阻器陣列，得到存內(nèi)計(jì)算模型；
41、模型輸入模塊，用于將初始輸入輸入所述基線模型，得到基線模型輸出；將所述初始輸入通過所述外圍電路輸入所述憶阻器陣列，得到存內(nèi)計(jì)算輸出；
42、模型評估模塊，用于基于所述基線模型輸出、及所述存內(nèi)計(jì)算輸出評估所述存內(nèi)計(jì)算模型的計(jì)算精度。
43、第三方面，本申請實(shí)施例提供了一種電子設(shè)備，包括如第二方面中任一實(shí)施例所述的基于憶阻器陣列的存內(nèi)計(jì)算系統(tǒng)精度評估裝置。
44、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請?zhí)峁┑幕趹涀杵麝嚵械拇鎯?nèi)計(jì)算系統(tǒng)精度評估方法及裝置，通過建立用于評估所述存內(nèi)計(jì)算系統(tǒng)計(jì)算精度的基線模型；基于所述基線模型得到所述憶阻器陣列的多個模型寫入權(quán)重；將多個所述模型寫入權(quán)重寫入所述憶阻器陣列，得到存內(nèi)計(jì)算模型；將初始輸入輸入所述基線模型，得到基線模型輸出；將所述初始輸入通過所述外圍電路輸入所述憶阻器陣列，得到存內(nèi)計(jì)算輸出；基于所述基線模型輸出、及所述存內(nèi)計(jì)算輸出評估所述存內(nèi)計(jì)算模型的計(jì)算精度，能夠解決目前缺少對存內(nèi)計(jì)算精度進(jìn)行準(zhǔn)確評估的方法，導(dǎo)致無法準(zhǔn)確地設(shè)計(jì)存內(nèi)計(jì)算芯片的問題，能夠?qū)Υ鎯?nèi)計(jì)算的計(jì)算精度進(jìn)行準(zhǔn)確評估，從而為設(shè)計(jì)存內(nèi)計(jì)算芯片提供依據(jù)。
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1.一種基于憶阻器陣列的存內(nèi)計(jì)算系統(tǒng)精度評估方法，其特征在于，所述存內(nèi)計(jì)算系統(tǒng)包括憶阻器陣列和及與所述憶阻器陣列相連的外圍電路；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于憶阻器陣列的存內(nèi)計(jì)算系統(tǒng)精度評估方法，其特征在于，所述建立用于評估所述存內(nèi)計(jì)算系統(tǒng)計(jì)算精度的基線模型，包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于憶阻器陣列的存內(nèi)計(jì)算系統(tǒng)精度評估方法，其特征在于，所述對所述MNIST數(shù)據(jù)集進(jìn)行預(yù)處理，得到目標(biāo)數(shù)據(jù)集，包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于憶阻器陣列的存內(nèi)計(jì)算系統(tǒng)精度評估方法，其特征在于，所述基于所述基線模型得到所述憶阻器陣列的多個模型寫入權(quán)重，包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于憶阻器陣列的存內(nèi)計(jì)算系統(tǒng)精度評估方法，其特征在于，所述將多個所述模型寫入權(quán)重寫入所述憶阻器陣列，得到存內(nèi)計(jì)算模型，包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于憶阻器陣列的存內(nèi)計(jì)算系統(tǒng)精度評估方法，其特征在于，還包括：
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于憶阻器陣列的存內(nèi)計(jì)算系統(tǒng)精度評估方法，其特征在于，還包括：
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于憶阻
9.一種基于憶阻器陣列的存內(nèi)計(jì)算系統(tǒng)精度評估裝置，其特征在于，所述存內(nèi)計(jì)算系統(tǒng)包括憶阻器陣列和及與所述憶阻器陣列相連的外圍電路；
10.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括如權(quán)利要求9中所述的基于憶阻器陣列的存內(nèi)計(jì)算系統(tǒng)精度評估裝置。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于憶阻器陣列的存內(nèi)計(jì)算系統(tǒng)精度評估方法，其特征在于，所述存內(nèi)計(jì)算系統(tǒng)包括憶阻器陣列和及與所述憶阻器陣列相連的外圍電路；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于憶阻器陣列的存內(nèi)計(jì)算系統(tǒng)精度評估方法，其特征在于，所述建立用于評估所述存內(nèi)計(jì)算系統(tǒng)計(jì)算精度的基線模型，包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于憶阻器陣列的存內(nèi)計(jì)算系統(tǒng)精度評估方法，其特征在于，所述對所述mnist數(shù)據(jù)集進(jìn)行預(yù)處理，得到目標(biāo)數(shù)據(jù)集，包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于憶阻器陣列的存內(nèi)計(jì)算系統(tǒng)精度評估方法，其特征在于，所述基于所述基線模型得到所述憶阻器陣列的多個模型寫入權(quán)重，包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于憶阻器陣列的存內(nèi)計(jì)算系統(tǒng)精度評估方法，其特...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：苗斯元，王詩甲，王啟帆，吳天澤，
申請(專利權(quán))人：深圳市比昂芯科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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