| 講演名 | 2021-08-18 ［招待講演］ソースフォロワ読み出しおよびチャージシェアリングにより積和演算を行う電圧センス型FeFET CiM 松井 千尋(東大), トープラサートポン カシディット(東大), 高木 信一(東大), 竹内 健(東大), |
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| 抄録(和) | エネルギー効率が高く，高スループットでノイズに強いHZO FeFET Computation-in-Memory（CiM）を提案する．ニューラルネットワークの入力とFeFETに保存した重みを乗算するソースフォロワ読み出しはローカルに行い，乗算値を加算するチャージシェアリングはビット線方向にグルーバルに行うことで，電圧検知により積和演算を行うCiMを実現する．提案のFeFET CiMはリードディスターブの影響を受けず，10年間のデータ保持後も3 bit/cellが実現できることを示す．従来の電流検知によるCiMと比較して64倍高い，66 TOPS/Wと高スループットの積和演算を実現した． |
| 抄録(英) | An energy-efficient and high-throughput HZO FeFET Computation-in-Memory (CiM) is proposed. The FeFET CiM performs voltage-sensing multiply-accumulate (MAC) operation using source-follower read locally to multiply the input of neural network and weights stored in FeFETs, and charge-sharing globally to sum the multiplied values in the bit-line direction. The proposed FeFET CiM is not affected by read-disturb and achieves 3 bit/cell operation after 10 years of data-retention. The FeFET CiM achieves high-throughput 66 TOPS/W, which is 64 times higher than the conventional current-sensing CiM. |
| キーワード(和) | FeFET / Computation-in-Memory / ソースフォロワ読み出し / チャージシェアリング |
| キーワード(英) | FeFET / Computation-in-Memory / source-follower read / charge-sharing |
| 資料番号 | SDM2021-37,ICD2021-8 |
| 発行日 | 2021-08-10 (SDM, ICD) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | SDM / ICD / ITE-IST |
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| 開催期間 | 2021/8/17(から2日開催) |
| 開催地（和） | オンライン開催 |
| 開催地（英） | Online |
| テーマ（和） | アナログ、アナデジ混載、RF及びセンサインタフェース回路、低電圧・低消費電力技術、新デバイス・回路とその応用 |
| テーマ（英） | Analog, Mixed Analog and Digital, RF, and Sensor Interface, Low Voltage/Low Power Techniques, Novel Devices/Circuits, and the Applications |
| 委員長氏名（和） | 平野 博茂(タワー パートナーズ セミコンダクター) / 高橋 真史(キオクシア) / 秋田 純一(金沢大) |
| 委員長氏名（英） | Hiroshige Hirano(TowerPartners Semiconductor) / Masafumi Takahashi(Kioxia) / AKITA Junichi(Kanazawa Univ.) |
| 副委員長氏名（和） | 大見 俊一郎(東工大) / 池田 誠(東大) / 池辺 将之(北大) / 廣瀬 裕(パナソニック) |
| 副委員長氏名（英） | Shunichiro Ohmi(Tokyo Inst. of Tech.) / Makoto Ikeda(Univ. of Tokyo) / IKEBE Masayuki(Hokkaido Univ.) / HIROSE Yutaka(Panasonic) |
| 幹事氏名（和） | 森 貴洋(産総研) / 小林 伸彰(日大) / 廣瀬 哲也(阪大) / 新居 浩二(TSMCデザインテクノロジージャパン) |
| 幹事氏名（英） | Takahiro Mori(AIST) / Nobuaki Kobayashi(Nihon Univ.) / Tetsuya Hirose(Osaka Univ.) / Koji Nii(TSMC) |
| 幹事補佐氏名（和） | 野田 泰史(パナソニック) / 諏訪 智之(東北大) / 宮地 幸祐(信州大) / 吉原 義昭(キオクシア) / 久保木 猛(九大) / 小室 孝(埼玉大) / 下ノ村 和弘(立命館大) / 香川 景一郞(静岡大) / 徳田 崇(東工大) / 黒田 理人(東北大) / 船津 良平(NHK) / 山下 雄一郎(TSMC) |
| 幹事補佐氏名（英） | Taiji Noda(Panasonic) / Tomoyuki Suwa(Tohoku Univ.) / Kosuke Miyaji(Shinshu Univ.) / Yoshiaki Yoshihara(キオクシア) / Takeshi Kuboki(Kyushu Univ.) / KOMURO Takashi(Saitama Univ.) / SHIMONOMURA Kazuhiro(Ritsumeikan Univ.) / KAGAWA Keiichiro(Shizuoka Univ.) / TOKUDA Takashi(TITech) / KURODA Rihito(Tohoku Univ.) / HUNAZU Ryohei(NHK) / YAMASHITA Yuichiro(TSMC) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Silicon Device and Materials / Technical Committee on Integrated Circuits and Devices / Technical Group on Information Sensing Technologies |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | ［招待講演］ソースフォロワ読み出しおよびチャージシェアリングにより積和演算を行う電圧センス型FeFET CiM |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | [Invited Talk] Voltage-sensing FeFET CiM with MAC by Source-follower Read and Charge-sharing |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | FeFET / FeFET |
| キーワード(2)（和/英） | Computation-in-Memory / Computation-in-Memory |
| キーワード(3)（和/英） | ソースフォロワ読み出し / source-follower read |
| キーワード(4)（和/英） | チャージシェアリング / charge-sharing |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 松井 千尋 / Chihiro Matsui |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 東京大学(略称：東大) The University of Tokyo(略称：Univ. Tokyo) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | トープラサートポン カシディット / Kasidit Toprasertpong |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 東京大学(略称：東大) The University of Tokyo(略称：Univ. Tokyo) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 高木 信一 / Shinichi Takagi |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 東京大学(略称：東大) The University of Tokyo(略称：Univ. Tokyo) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 竹内 健 / Ken Takeuchi |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 東京大学(略称：東大) The University of Tokyo(略称：Univ. Tokyo) |
| 発表年月日 | 2021-08-18 |
| 資料番号 | SDM2021-37,ICD2021-8 |
| 巻番号（vol） | vol.121 |
| 号番号（no） | SDM-138,ICD-139 |
| ページ範囲 | pp.38-41(SDM), pp.38-41(ICD), |
| ページ数 | 4 |
| 発行日 | 2021-08-10 (SDM, ICD) |