基于憶阻器的儲備池計算（Reservoir Computing, RC）作為一種處理時間序列信息的輕量化網(wǎng)絡(luò)近幾年受到了廣泛的關(guān)注。但物聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展對計算網(wǎng)絡(luò)的高密度和低功耗提出了更高要求。 

　　針對上述問題，微電子所重點實驗室科研人員首次基于三維憶阻器陣列搭建了三維深度儲備池網(wǎng)絡(luò)。在器件層面，通過并行的器件結(jié)構(gòu)設(shè)計，降低了器件循環(huán)與循環(huán)之間的差異，有效的降低了系統(tǒng)本身的噪聲；在軟件層面，通過對輸入策略的設(shè)計，與三維憶阻器架構(gòu)的結(jié)合，提高了器件與器件之間的差異性，使得儲層內(nèi)部狀態(tài)更加豐富。通過軟硬件協(xié)同優(yōu)化，成功的實現(xiàn)了手機動態(tài)手勢識別的任務(wù)，并在板卡系統(tǒng)上得以驗證。三維儲備池計算系統(tǒng)表現(xiàn)出了高準(zhǔn)確率(90%)、高面積效率(5.12 TOPS/mm²)和低功耗(0.78 pJ/operation)。 

　　基于該成果的文章“3D Reservoir Computing with High Area Efficiency (5.12 TOPS/mm²) Implemented by 3D Dynamic Memristor Array for Temporal Signal Processing”入選2022 VLSI。微電子所博士生孫文絢為第一作者，許曉欣副研究員和尚大山研究員為通訊作者。 

圖1. 三維儲備池系統(tǒng)實現(xiàn)動態(tài)手勢識別示意圖

圖2. 三維憶阻器動態(tài)特性

圖3. 板卡功能驗證