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メモリカスケード構成による記憶駆動型人工知能LSIの実現に関する研究

Research Project

Project/Area Number 21K04179
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 21060:Electron device and electronic equipment-related
Research InstitutionKyushu Institute of Technology

Principal Investigator

中村 和之  九州工業大学, マイクロ化総合技術センター, 教授 (60336097)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywordsニューラルネットワーク / 連想メモリ / SRAM / LUTカスケード / 人工知能
Outline of Research at the Start

申請者オリジナルの超低電力レシオレスSRAM技術と、メモリ連続駆動方式をベースとした「記憶駆動型」の全く新しい脳型ハードウエア:CMM-NN(Cascaded Memory Mapped Neural Network) のLSI実現を目指すものである。メモリの多段連続アクセスだけで、特定のシナプスと、その接続元・接続先となるニューロン情報を連続的に抽出・更新し、重み演算結果を得る。さらに僅かな論理回路の追加のみで、前方検索(推論)を単独メモリチップ内で実現する。

Outline of Annual Research Achievements

超低電力レシオレスSRAM技術と、メモリ連続駆動方式をベースとした「記憶駆動型」の全く新しい脳型ハードウエア:CMM-NN(Cascaded Memory Mapped NeuralNetwork) のLSI実現を目指すものである。
多段の汎用メモリと簡易な加算・判定回路のみを内蔵したメモリチップ内で、単純な多段連続的なメモリアクセスを繰り返すだけで、NNの推論処理を実現する。メモリの多段連続アクセスにより、特定のシナプスと、その接続元・接続先となるニューロン情報を連続的に抽出・更新し、重み演算結果を得る。さらに僅かな論理回路の追加のみで、前方検索(推論)を単独メモリチップ内で実現する。これまでに、pythonによるCMM-NNの動作シミュレータを開発し、メモリの連続アクセスのみで実際に文字認識を行わせるを確認し、基本機能を確認することに成功した。基本方式の検討に加えて、実現できれば、エッジ応用のための実用性
の高い新しいNNのハードウエアエンジン(LSI)となる。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

2022年度に計画していた、具体的な回路・レイアウト設計が遅れており、現在回路設計中である

Strategy for Future Research Activity

2024年度は、回路設計完成させ、レイアウト設計を実施し、基本性能の見積りと、その有用性・利点/弱点等を定量的に評価・確認する

Report

(3 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2024-12-25  

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