Acims: simulador CIM analógico para la resiliencia de DNN
Autores: Ding, Dong; Wang, Lei; Yang, Zhijie; Hu, Kai; He, Hongjun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Acims: simulador CIM analógico para la resiliencia de DNN
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Computación analógica
En memoria
Aceleradores de hardware
Aplicaciones de DNN
Inyección de fallas
Marco de entrenamiento
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 60
Citaciones: Sin citaciones
La Computación Analógica en Memoria (ACIM) combina las ventajas tanto de la Computación en Memoria (CIM) como de la computación analógica, haciéndola adecuada para el diseño de aceleradores de hardware eficientes en energía para aplicaciones DNN computacionalmente intensivas. Sin embargo, su uso introducirá fallas de hardware que disminuirán la precisión de DNN. En este trabajo, tomamos Sandwich-Ram como ejemplo real de hardware de ACIM y somos los primeros en proponer un marco de inyección de fallas y entrenamiento consciente de fallas para él, llamado Simulador de Computación Analógica en Memoria (ACIMS). Utilizando este marco, podemos simular y reparar las fallas de hardware de ACIM. Los resultados experimentales muestran que ACIMS puede recuperar el 91.0%, 93.7% y 89.8% de la disminución de precisión de DNN a través de la reentrenamiento en los conjuntos de datos MNIST, SVHN y Cifar-10, respectivamente; además, su precisión ajustada puede alcanzar el 97.0%, 95.3% y 92.4%.
Descripción
La Computación Analógica en Memoria (ACIM) combina las ventajas tanto de la Computación en Memoria (CIM) como de la computación analógica, haciéndola adecuada para el diseño de aceleradores de hardware eficientes en energía para aplicaciones DNN computacionalmente intensivas. Sin embargo, su uso introducirá fallas de hardware que disminuirán la precisión de DNN. En este trabajo, tomamos Sandwich-Ram como ejemplo real de hardware de ACIM y somos los primeros en proponer un marco de inyección de fallas y entrenamiento consciente de fallas para él, llamado Simulador de Computación Analógica en Memoria (ACIMS). Utilizando este marco, podemos simular y reparar las fallas de hardware de ACIM. Los resultados experimentales muestran que ACIMS puede recuperar el 91.0%, 93.7% y 89.8% de la disminución de precisión de DNN a través de la reentrenamiento en los conjuntos de datos MNIST, SVHN y Cifar-10, respectivamente; además, su precisión ajustada puede alcanzar el 97.0%, 95.3% y 92.4%.