复杂阻性开关网络的计算能力与能耗
新兴技术
2015-07-15 v1
摘要
阻性开关是一类新兴纳米电子器件，表现出多种与生物突触行为密切相似的开关特性。组装成随机网络后，此类阻性开关产生的涌现行为远比单个器件复杂。此前的模拟利用这些随机网络内的信息处理来求解需要非线性计算及记忆的任务，已证明了这一点。此类网络的物理组装呈现出复杂的空间结构以及常与仿生计算相关的基本处理能力。我们对随机阻性开关网络进行建模与模拟，并分析其计算能力。我们详细讨论了相关设计参数，并通过将建模参数与物理参数相关联，建立了与物理组装的联系。全局连接度更高的网络和增加的网络开关活动是以指数增长的能耗为代价来线性提升计算能力的途径。我们讨论了一种新的模块化方法，其展现出更高的计算能力，且能耗随所用网络数量线性增长。结果表明了如何优化计算能力与能效之间的权衡，对利用新兴纳米器件随机组装的新型计算架构的设计与制造具有参考价值。
引用
@article{arxiv.1507.03716,
title = {Computational Capacity and Energy Consumption of Complex Resistive Switch Networks},
author = {Jens Burger and Alireza Goudarzi and Darko Stefanovic and Christof Teuscher},
journal= {arXiv preprint arXiv:1507.03716},
year = {2015}
}