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面向存算一体芯片的模拟计算阵列中存算一体芯片的存算一体芯片在太空辐射环境中的抗辐射加固.docx
资料介绍
面向存算一体芯片的模拟计算阵列中存算一体芯片的存算一体芯片在智能传感器中的近传感计算
摘要
近传感计算通过在传感器端直接完成初步的数据处理和特征提取，只传输有效信息而非原始数据，大幅降低了数据传输带宽和系统功耗。本文针对智能传感器的低功耗需求，设计了一种面向存算一体芯片的近传感计算方案，在传感器端集成存算一体阵列，直接在传感器信号域完成特征提取和事件检测，将数据传输量降低至原始数据的1/100，芯片功耗仅为0.05mW，为智能传感器提供了超低功耗的近传感计算解决方案。
一、近传感计算的需求
1.1 数据传输瓶颈
传统智能传感器将所有原始数据传输到中央处理器进行分析，在IoT场景中，数万个传感器同时传输数据，网络带宽和中央处理器成为瓶颈。
1.2 超低功耗要求
传感器节点通常由电池或能量采集供电，要求芯片功耗低于0.1mW，否则需要频繁更换电池。
二、存算一体近传感计算方案
2.1 传感器端特征提取
在存算一体芯片中，传感器的模拟信号直接输入存算阵列，在模拟域完成特征提取。特征提取模型（轻量级CNN）的权重存储在RRAM阵列中。特征提取的功耗为0.02mW。
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