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Energy-Efficient and Robust Associative Computing With Injection-Locked Dual-Pillar Spin-Torque Oscillators

机译：具有注入锁定双支柱自旋转矩振荡器的节能高效鲁棒关联计算

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In this paper, we show that the dynamics of injection-locked spin-torque oscillators (STOs) can be exploited for non-Boolean information processing, such as associative computing. Injection locking employs phase synchronization of multiple STOs to a common injected ac current. DC inputs derived from external stimuli can be used to conditionally unlock some of the STOs. This phenomenon can be used for pattern identification. In such a scheme, stronger ac current injection can provide variation- and noise-tolerant global synchronization required for robust computation. We analyze dual-pillar STO (DP-STO) for low-power computing using injection locking method. A DP-STO offers a low-resistance bias terminal for ultralow-voltage ac injection, leading to low biasing power. Simultaneously, it provides a separate high-resistance sensing terminal with a large output swing, leading to compact and low-power sensing interface. Thus, an array of injection-locked DP-STOs can be suitable for energy-efficient and robust non-Boolean computing.
机译：在本文中，我们表明，可以将注入锁定自旋转矩振荡器（STO）的动力学用于非布尔信息处理，例如关联计算。注入锁定采用多个STO与公共注入ac电流的相位同步。来自外部刺激的直流输入可用于有条件地解锁某些STO。此现象可用于模式识别。在这种方案中，更强的交流电注入可以提供鲁棒计算所需的耐变化和耐噪声的全局同步。我们使用注入锁定方法分析用于低功率计算的双支柱STO（DP-STO）。 DP-STO为超低压交流注入提供了一个低电阻偏置端子，从而降低了偏置功率。同时，它提供了一个具有大输出摆幅的单独的高阻感测端子，从而实现了紧凑和低功耗的感测接口。因此，注入锁定DP-STO的阵列可以适合于节能高效且健壮的非布尔计算。

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