中科院微电子所与复旦大学在忆阻器基神经形态计算方向取得新进展

集微网消息，近日，中科院微电子所刘明院士团队和复旦大学刘琦教授团队利用忆阻器阵列构建SOM网络中的权值矩阵，首次实现高效的SOM硬件系统。

（SOM原理图及其基于忆阻器阵列的实现，来源：中科院微电子研究所）

为解决SOM中神经元和输入特征数量增加时硬件系统复杂度加剧的问题，团队提出一种新型的多附加行忆阻器阵列架构，该架构将忆阻器阵列分为两个部分，一部分作为数据行存储权值信息，另一部分作为附加行存储权值的平方和。输入向量和权值向量之间的相似性可以通过一步读操作实现，且不需要归一化权值。基于该硬件系统，团队成功演示了数据聚类、图像分割、图像压缩等应用并成功用于解决组合优化问题。

实验结果表明，在不影响成功率或准确度的基础上，与CMOS系统相比，该系统具有更高的能源效率和计算吞吐量。此外，由于其非监督的特点，应用场景更加丰富，更加迎合现实生活的需求，为忆阻器基智能硬件的构建开辟一条新途径。

中科院微电子研究所消息称，该研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金委、国家重大科技专项、浙江省重点科研项目等项目支持。研究成果在《自然·通讯》上在线发表。（校对/小北）