Analog in-memory computing (AIMC) speeds up neural-network inference by doing the arithmetic directly inside a memory array, instead of shuttling weights back and forth between memory and a processor. This saves energy, but the physical devices that store the weights are imperfect: programming errors, electrical noise, limited-resolution converters, and outright broken cells all distort the computation, and every physical chip is distorted in its own way. A designer with several such chips available faces an uncomfortable choice: run all of them and combine the answers (safe, but wasteful of energy), or trust a single chip blindly (cheap, but with no guarantee on how often it is wrong). This paper introduces RACE-AIMC (Risk-Aware Certified Ensemble for AIMC), a framework that resolves this choice with statistics rather than guesswork. Offline, RACE-AIMC studies a pool of physical accelerators, picks the single best one for a given energy budget, and computes a mathematically exact upper bound on how often that accelerator will be wrong when it chooses to answer. Online, only that one accelerator is switched on; a lightweight check decides whether to accept its answer or defer to a fallback. In our simulations using a noisy weight mapping and multiple independent test runs, every certified bound stayed under a 10% error target (mean bound 7.83% +- 0.89%, with 70.88% +- 0.98% of inputs answered directly). The resulting system matches the accuracy of a clean digital baseline while cutting modeled energy use by 69.02% relative to always running every accelerator in the pool.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

【学界】DeepMind论文:深度压缩感知,新框架提升GAN性能
GAN生成式对抗网络
14+阅读 · 2019年5月23日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
【学生论坛】详解记忆增强神经网络
中国科学院自动化研究所
106+阅读 · 2018年11月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
软件定义无人机蜂群给防空带来全新压力
专知会员服务
7+阅读 · 10月13日
《半自主无人地面战车的互操作性》66页
专知会员服务
7+阅读 · 10月13日
迈向更智慧的军事情报
专知会员服务
7+阅读 · 10月12日
《美国陆军2026年野战手册 2-0 情报》
专知会员服务
6+阅读 · 10月12日
《基于启发式算法求解武器-目标分配问题》
专知会员服务
7+阅读 · 10月12日
《美陆军最新条令出版物 2-0 情报》
专知会员服务
9+阅读 · 10月10日
电子战测试与训练靶场:战前验证战备状态
专知会员服务
3+阅读 · 10月10日
《美国陆军如何作战》46页最新报告
专知会员服务
10+阅读 · 10月10日
相关VIP内容
相关基金
国家自然科学基金
6+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员