Collaborative Research: SHF: Small: RUI: CMOS+X: Honey-ReRAM Enabled 3D Neuromorphic Accelerator

合作研究:SHF:小型:RUI:CMOS X:Honey-ReRAM 支持的 3D 神经形态加速器

基本信息

  • 批准号:
    2247343
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 30万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2023
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2023-10-01 至 2026-09-30
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

Current computing systems are facing significant challenges including extremely high energy demand, tremendous consumption of nonrenewable materials, environmental and health issues by electronic waste, and lack of technologies to improve system performance by integration of complementary metal oxide semiconductor (CMOS) microchips with emerging device technologies (denoted X) – “CMOS+X”. This project will address these challenges by exploring an innovative technology to integrate CMOS periphery circuits with a novel memory technology - natural organic honey based resistive switching random access memory (honey-ReRAM) for a new brain-inspired neuromorphic computing system. The prototyped “CMOS + honey-ReRAM” computing system is promising to promote high performance, energy efficient, and sustainable in-memory computing capability for many high impact domains such as engineering, social science, national health, and defense. In addition, the proposed education activities offer unique training opportunities for underrepresented researchers including female, African American, and Native American students.This project targets to explore innovations in device fabrication and system integration technologies to optimize honey-ReRAM devices, establish the feasibility of 3D integration of CMOS circuits with honey-ReRAM arrays, and prototype a CMOS + honey-ReRAM enabled neuromorphic accelerator, an essential neural network hardware component for data processing in a vast range of devices in computing and artificial intelligence. The honey-ReRAM will have highly reproducible memory characteristics, thermal stability, long-term reliability, low-cost, as well as being sustainable. The honey ReRAM will also utilize an eco-friendly synthesis process and device manufacture. A novel three-dimensional (3D) architecture and fabrication technology with a formal design flow will be developed to ensure the compatibility of combining CMOS circuitry with honey-ReRAM arrays by a heterogeneous integration on the microchip. Furthermore, this research will provide a solution to the incompatibility problem in the integration between CMOS and X and effectively accelerate the development and application of CMOS+X technologies for system-level improvements in computing. This project is jointly funded by the Software and Hardware Foundations (SHF) program in the Computing and Communication Foundations (CCF) division, and the Established Program to Stimulate Competitive Research (EPSCoR).This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
当前的计算系统面临着巨大的挑战,包括极高的能源需求,非可再生材料的大量消耗,通过电子废物对环境和健康问题的大量消耗,以及缺乏通过将补充金属氧化物半导体(CMOS)微芯片与Emerging Device技术(Emerged Device Indecies(Emerged Device)技术(表示X)的整合整合来改善系统性能的技术(表示)。该项目将通过探索创新的技术来解决这些挑战,以将CMOS外围电路与新型的记忆技术(天然有机蜂蜜基于自然的电阻转换随机接入记忆(Honey-Reram)),用于新的受脑启发的神经形态计算系统。原型的“ CMOS + Honey-Reram”计算系统有望促进许多高影响力领域(例如工程,社会科学,国家健康和国防)的高性能,节能和可持续的内存计算能力。此外,拟议的教育活动还为包括女性,非洲裔美国人和美洲原住民学生在内的代表性不足的研究人员提供了独特的培训机会。该项目的目标是探索设备制造和系统集成技术的创新,以优化蜂蜜 - reram设备,并建立3D CMOS Circuts与蜂蜜型和原子型型蜂蜜 +蜂蜜疗法的3D整合的耐心性,用于数据处理的神经元网络硬件组件在计算和人工智能中的各种设备中。蜂蜜招呼将具有高度可再现的记忆特性,热稳定性,长期可靠性,低成本以及可持续性。 Honey Reram还将利用环保的合成过程和设备制造。将开发一种具有正式设计流的新型三维(3D)结构和制造技术,以确保通过微芯片上的异质集成将CMOS电路与蜂蜜reram阵列相结合的兼容性。此外,这项研究将为CMOS和X之间的集成中的不兼容问题提供解决方案,并有效加速CMOS+X技术的开发和应用,以用于系统级别的计算改进。该项目由计算与通信基金会(CCF)部门的软件和硬件基金会(SHF)计划共同资助,并且既定的计划刺激竞争研究(EPSCOR)。该奖项反映了NSF的法定任务,并被认为是通过基金会的智力和更广泛影响的评估来审查Criteria,通过评估来通过评估来获得支持。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Jinhui Wang其他文献

sGC Stimulators for Heart Failure: A Meta-Analysis of Randomized Controlled Trials
sGC 刺激器治疗心力衰竭:随机对照试验的荟萃分析
  • DOI:
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Xueli Shi;Xuejing Yu;Jinhui Wang;Jianzhong Zhou
  • 通讯作者:
    Jianzhong Zhou
高温プラズマ力学研究センターに関連した今までの成果と将来構想
高温等离子体动力学研究中心的过去的成就和未来的计划
  • DOI:
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Rong Xu;Jinhui Wang;MasakotoKanezashi;Tomohisa Yoshioka;andToshinori Tsuru;図子秀樹
  • 通讯作者:
    図子秀樹
「光合成再考」ー光エネルギー利用機構の多様性
“重新思考光合作用”——光能利用机制的多样性
  • DOI:
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Rong Xu;Jinhui Wang;Masakoto Kanezashi;Tomohisa Yoshioka;and Toshinori Tsuru;Tomokazu Yoshinaga;宮下英明
  • 通讯作者:
    宮下英明
The coupling of BOLD signal variability and degree centrality underlies cognitive functions and psychiatric diseases
BOLD 信号变异性和程度中心性的耦合是认知功能和精神疾病的基础
  • DOI:
    10.1016/j.neuroimage.2021.118187
  • 发表时间:
    2021-05
  • 期刊:
  • 影响因子:
    5.7
  • 作者:
    Jintao Sheng;Liang Zhang;Junjiao Feng;Jing Liu;Anqi Li;Wei Chen;Yuedi Shen;Jinhui Wang;Yong He;Gui Xue
  • 通讯作者:
    Gui Xue
Rapamycin suppresses the recurrent excitatory circuits of dentate gyrus in a mouse model of temporal lobe epilepsy.
雷帕霉素抑制颞叶癫痫小鼠模型中齿状回的复发性兴奋回路。

Jinhui Wang的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Jinhui Wang', 18)}}的其他基金

IRES Track I: USA-China: International Research Experience for Native American Students in IoT Enabled Environmental Monitoring Technologies
IRES 轨道 I:美国-中国:美国原住民学生在物联网环境监测技术方面的国际研究经验
  • 批准号:
    1827040
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Standard Grant
IRES Track I: USA-China: International Research Experience for Native American Students in IoT Enabled Environmental Monitoring Technologies
IRES 轨道 I:美国-中国:美国原住民学生在物联网环境监测技术方面的国际研究经验
  • 批准号:
    1855646
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似国自然基金

支持二维毫米波波束扫描的微波/毫米波高集成度天线研究
  • 批准号:
    62371263
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    52 万元
  • 项目类别:
    面上项目
腙的Heck/脱氮气重排串联反应研究
  • 批准号:
    22301211
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
水系锌离子电池协同性能调控及枝晶抑制机理研究
  • 批准号:
    52364038
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    33 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
基于人类血清素神经元报告系统研究TSPYL1突变对婴儿猝死综合征的致病作用及机制
  • 批准号:
    82371176
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
FOXO3 m6A甲基化修饰诱导滋养细胞衰老效应在补肾法治疗自然流产中的机制研究
  • 批准号:
    82305286
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Collaborative Research: SHF: Small: LEGAS: Learning Evolving Graphs At Scale
协作研究:SHF:小型:LEGAS:大规模学习演化图
  • 批准号:
    2331302
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: SHF: Small: LEGAS: Learning Evolving Graphs At Scale
协作研究:SHF:小型:LEGAS:大规模学习演化图
  • 批准号:
    2331301
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: SHF: Medium: Differentiable Hardware Synthesis
合作研究:SHF:媒介:可微分硬件合成
  • 批准号:
    2403134
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: SHF: Small: Efficient and Scalable Privacy-Preserving Neural Network Inference based on Ciphertext-Ciphertext Fully Homomorphic Encryption
合作研究:SHF:小型:基于密文-密文全同态加密的高效、可扩展的隐私保护神经网络推理
  • 批准号:
    2412357
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: SHF: Medium: Enabling Graphics Processing Unit Performance Simulation for Large-Scale Workloads with Lightweight Simulation Methods
合作研究:SHF:中:通过轻量级仿真方法实现大规模工作负载的图形处理单元性能仿真
  • 批准号:
    2402804
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Standard Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了