在这个“AI无处不在”的时代,边缘AI设备如何实现高效、安全又个性化的训练?本文将带你深入解析一篇突破性的研究论文,并揭秘一款名为TestMesh®的专业测试平台,如何在其中发挥决定性作用。

论文亮点抢先看

原文标题: 《On-Chip Customized Learning on Resistive Memory Technology for Secure Edge AI》

发表会议: JSAP 2025 Symposium on VLSI Technology and Circuits

作者机构: CEA-Leti、Weebit Nano、Univ. Paris-Saclay


研究目标

传统AI训练功耗高、隐私风险大,特别是在边缘设备(Edge AI)上难以部署。 本研究首次在ReRAM芯片上实现了完整的少样本学习任务训练,通过与MAML算法协同,大幅减少了ReRAM写入次数,仅用5次训练迭代即达97%准确率!

技术核心拆解

✅ MAML算法:学会“如何快速学习”
  • 离线“元学习”阶段预训练出初始模型参数 θ;

  • 在线仅需5次权重更新,即可完成新任务学习;

  • 极大减少ReRAM写入次数,延长寿命。

✅ ReRAM芯片平台:
  • 130nm CMOS工艺 + 多级可调 ReRAM cell;

  • 权重以两颗cell电导差值编码,具备存算一体特性。

✅ 创新编程策略:
策略 特点 实验表现
Single Shot Set 快速写入 精度差
Iterative Set 多次设定 精度好,漂移大
Iterative Reset 先高再低写入 更稳定
Hybrid(融合) 综合优势

最佳结果,长期稳定性高

实验结果震撼公布

  • 在Omniglot字符识别任务中,5次ReRAM更新后准确率达97.28%

  • 高温老化12小时(150°C)后仍维持>90%准确率;

  • 单次训练任务能耗低于10μJ,超适合嵌入式和IoT终端。

TestMesh®测试平台的核心作用

论文中大量实验数据都来自nplusT公司的TestMesh® ReRAM专用测试平台。它在这项研究中的作用不可或缺:

实验需求 TestMesh 功能支持
Conductance状态分布测量 精准采集多位电导数值与偏差
多策略编程优化 支持“迭代式设定”、“重置”策略测试
高温老化测试 提供温控与漂移记录功能
硬件在环训练 可与MAML算法联动进行训练+写入闭环
能耗分析 实测单次写入能耗与效率数据

✅ TestMesh® 通过其脚本化控制和统计接口,助力研究团队构建软硬一体的AI实验平台,是实现这一研究突破的幕后“硬核功臣”。

结语:TestMesh,打开ReRAM智能芯片研究的新纪元

ReRAM 正在成为未来 AI 芯片中的关键存储/计算融合单元,而像 TestMesh® 这样专业的测试平台,将成为打通器件物理特性与算法设计之间的桥梁。

本研究不仅证明了 ReRAM 可用于极低功耗的边缘 AI 学习,还开启了未来“个性化、安全、云脱钩”的智能硬件研究路径。

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