Memristor based majority logic adders for error resilient image processing applications - Natarajan, Nithya (Informacije MIDEM, 2025)
Približno računanje (AC) omogoča energetsko učinkovito in visoko zmogljivo računanje za aplikacije, odporne na napake, kot so analiza podatkov, obdelava slik in multimedija. Zaradi naraščajočega povpraševanja po nizkoenergijskem shranjevanju z visoko gostoto v aplikacijah umetne inteligence in strojnega učenja raziskovalci raziskujejo nastajajoče tehnologije, kot so FinFET, memristorji, FET z ogljikovimi nano cevkami (CNTFET) in kvantno-točkovni celični avtomati (QCA), da bi zmanjšali omejitve CMOS-skaliranja. Članek predlaga učinkovit večinski logični dizajn z uporabo hibridne memristor-CMOS tehnologije za nizkoenergijske aritmetične aplikacije. Oblikovan je energijsko učinkovit 1-biten seštevalnik s tremi vrati in inverterjem. Tri zasnove seštevalnikov, kot so MAA1, MAA2 in MAA3, so implementirane v 8-bitno strukturo polne propagacije prenosa in propagacije prenosa tolerantne na napako. Delovanje vezja, vključno z močjo in zakasnitvijo, je analizirano z uporabo Cadence Virtuoso, kjer MAA1 doseže najnižji produkt moči in zakasnitve (PDP) v obeh strukturah. Merila kakovosti slike, ocenjena z uporabo MATLAB-a s slikami z 8-bitno globino pikslov, kažejo, da MAA3 doseže najvišje razmerje med signalom in šumom (PSNR) v polni približni strukturi. Analiza napak z uporabo kodiranja Verilog kaže, da predlagana zasnova MAA2 doseže 24,12-odstotno zmanjšanje stopnje napak v strukturi, tolerantni do napak, v primerjavi s polno približno strukturo, kar dokazuje njeno učinkovitost pri uravnoteženju natančnosti in porabe energije.
Keywords: approximate computing; HRTEM image; HRTEM slika; image processing; majority logic; memristor; obdelava slik; približno računanje; večinska logika