Phương pháp mô hình hóa điện trở dây trong mảng vi điện trở nhớ ứng dụng trong mạng nơ-ron nhân tạo

Tóm tắt

Mảng vi điện trở nhớ được ứng dụng nhiều để thực thi các mạng nơ-ron nhân tạo. Một trong các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu năng của mảng vi điện trở nhớ là điện trở dây kim loại. Thông thường, điện trở dây kim loại được mô hình hóa bằng các điện trở có giá trị nhỏ nằm giữa các giao điểm. Phương pháp mô hình hóa này làm cho số lượng phần tử mạch tăng gấp 3 lần khi xét đến sự có mặt của các điện trở dây và gây khó khăn cho quá trình phân tích và mô phỏng mạch. Trong bài báo này, tác giả đề xuất phương pháp mô hình hóa điện trở dây sử dụng điện trở tương đương. Điện trở tương đương được xác định bằng cách sử dụng phương pháp xếp chồng khi phân tích mạch. Phương pháp đề xuất cho sai lệch chỉ 1.7% khi điện trở dây thay đổi từ 0.5 đến 2.5 Ω so với phương pháp thông thường. Số lượng phần tử mạch trong phương pháp đề xuất giảm đi 1/3 lần so với phương pháp thông thường, góp phần làm cho quá trình phân tích và mô phỏng mạch nhanh hơn. Cụ thể, sử dụng phương pháp mô hình hóa điện trở dây bằng điện trở tương đương chỉ mất 11.7 giây để phân tích mô phỏng mạch bằng phần mềm Candence Spectre, trong khi phương pháp thông thường mất 108.92 giây, khi sử dụng cùng phần mềm phân tích và mô phỏng mạch. Phương pháp được đề xuất cho phép mô phỏng các mảng vi điện trở nhớ kích thước lớn hơn mà phương pháp thông thường mất nhiều thời gian để phân tích và mô phỏng.