10月27日,《Nano Letters》在線發表了6774澳门永利題為“2D van der Waals Vertical Heterojunction Transistors for Ternary Neural Networks”的研究論文。6774澳门永利葉鐳教授和缪向水教授、香港中文大學童磊博士為共同通訊作者。6774澳门永利博士生李政為第一作者。6774澳门永利為論文第一完成單位。該工作得到湖北省江城實驗室常務副主任楊道虹教授級高級工程師等的大力支持,并受到國家重點研發計劃、國家自然科學基金、香港研究資助局、武漢光電子國家實驗室創新基金、國家重點實驗室開放基金等研究項目的支持。

深度神經網絡(DNN)在機器視覺、自然語言處理等方面取得了巨大進步。然而,目前使用32位全精度權重的DNN模型擁有超過數億個參數,這需要大量的存儲器和處理器,導緻巨大的硬件成本。值得慶幸的是,在軟件方面,三元神經網絡(TNN)可以将全精度權重量化為僅2位三元權重{−1,0,1},這意味着模型可以壓縮近16倍。而在硬件方面,與二進制系統相比,三元計算系統可以使用更少的器件來實現相同的信息密度。然而,大多數基于二進制CMOS電路的三元計算系統需要額外的器件來橋接二進制處理和三元計算。探索用于直接三元處理和計算的新設備架構成為推動三元計算系統的關鍵。在這裡,我們展示了一種具有三個平坦電導态的二維範德華垂直異質結晶體管(V-HTR)。無需額外的器件,它可以作為三元電路中執行三元處理和計算的基本單元。基于V-HTR演示了三元神經網絡(TNN)和三元逆變器。TNN通過構建三元量化函數,可以消除模糊數據,隻輸出清晰的數據。通過在同一器件架構上演示三元邏輯和TNN,2D V-HTR顯示出作為未來三元計算系統基本硬件單元的潛力。

6774澳门永利缪向水院長團隊長期從事三維相變存儲器、憶阻器、類腦智能計算與邏輯運算等信息存儲材料及器件方向的研究。2018年出版了國内第一本憶阻器專著《憶阻器導論》,2019年團隊93項三維相變存儲器芯片專利許可給國内存儲器龍頭并合作開發産品,并與行業龍頭企業華為公司、新思科技公司等合作建立了聯合實驗室,推動存儲器芯片技術的成果轉化以及未來引領技術的探索。
論文鍊接:
Zheng Li, Xinyu Huang, Langlang Xu, Zhuiri Peng, Xiang-xiang Yu, Wenhao Shi, Xiao He, Xiaohan Meng, Daohong Yang, Lei Tong*, Xiangshui Miao*, Lei Ye*. 2D van der Waals Vertical Heterojunction Transistors for Ternary Neural Networks. Nano Letters (2023).
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.3c03553