Bio-inspired Spin-Torque Computing Architectures

Informations projet

bioSPINspired

N° de convention de subvention: 682955

DOI

10.3030/682955

Projet clôturé

Date de signature de la CE 19 Mai 2016

Date de début 1 Septembre 2016

Date de fin 31 Juillet 2022

Financé au titre de

• EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)

Coût total

€ 1 907 767,00

Contribution de l’UE

€ 1 907 767,00

Coordonné par

CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE CNRS
France

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Publications

Peer reviewed articles (21)

Convolutional Neural Networks with Radio-Frequency Spintronic Nano-Devices

Auteurs: Nathan Leroux; Arnaud De Riz; Dédalo Sanz-Hernández; Danijela Marković; Alice Mizrahi; Julie Grollier
Publié dans: Neuromorphic Computing and Engineering, Numéro 1, 2022, ISSN 2634-4386
Éditeur: IOP Science
DOI: 10.48550/arxiv.2111.04961

Radio-Frequency Multiply-and-Accumulate Operations with Spintronic Synapses

Auteurs: Nathan Leroux; Danijela Marković; Erwann Martin; Teodora Petrisor; Damien Querlioz; Alice Mizrahi; Julie Grollier
Publié dans: Physical Review Applied, Numéro 1, 2021, ISSN 2331-7019
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/physrevapplied.15.034067

Role of non-linear data processing on speech recognition task in the framework of reservoir computing

Auteurs: Flavio Abreu Araujo; Mathieu Riou; Jacob Torrejon; Sumito Tsunegi; Damien Querlioz; Kay Yakushiji; Akio Fukushima; Hitoshi Kubota; Shinji Yuasa; Mark D. Stiles; Julie Grollier
Publié dans: Scientific Reports, Numéro 1, 2020, ISSN 2045-2322
Éditeur: Nature Publishing Group
DOI: 10.48550/arxiv.1906.02812

Spintronics for neuromorphic computing

Auteurs: Grollier, J.; Querlioz, D.; Camsari, K. Y.; Everschor-Sitte, K.; Fukami, S.; Stiles, M. D.
Publié dans: Nature Electronics, Numéro 1, 2020, ISSN 2520-1131
Éditeur: Nature group
DOI: 10.1038/s41928-019-0360-9

Quantum neuromorphic computing

Auteurs: Danijela Marković; Julie Grollier
Publié dans: Applied Physics Letters, Numéro 1, 2020, ISSN 0003-6951
Éditeur: American Institute of Physics
DOI: 10.1063/5.0020014

Hardware realization of the multiply and accumulate operation on radio-frequency signals with magnetic tunnel junctions

Auteurs: Nathan Leroux; Alice Mizrahi; Danijela Marković; Dédalo Sanz-Hernández; Juan Trastoy; Paolo Bortolotti; Leandro Soares Martins; A. S. Jenkins; Ricardo Ferreira; Julie Grollier
Publié dans: Neuromorphic Computing and Engineering, Numéro 1, 2021, ISSN 2634-4386
Éditeur: IOP Science
DOI: 10.48550/arxiv.2103.11993

Interface-induced phenomena in magnetism

Auteurs: Frances Hellman; Axel Hoffmann; Yaroslav Tserkovnyak; Geoffrey S. D. Beach; Eric E. Fullerton; Chris Leighton; Allan H. MacDonald; Daniel C. Ralph; Dario Arena; Hermann A. Dürr; Peter Fischer; Julie Grollier; Joseph P. Heremans; Tomas Jungwirth; Tomas Jungwirth; Alexey Kimel; B Bert Koopmans; Ilya Krivorotov; Steven J. May; Amanda K. Petford-Long; James M. Rondinelli; Nitin Samarth; Ivan K. Schul
Publié dans: Reviews of Modern Physics, Numéro 1, 2017, ISSN 1539-0756
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/revmodphys.89.025006

Scaling Equilibrium Propagation to Deep ConvNets by Drastically Reducing Its Gradient Estimator Bias.

Auteurs: Axel Laborieux; Maxence Ernoult; Maxence Ernoult; Maxence Ernoult; Benjamin Scellier; Yoshua Bengio; Yoshua Bengio; Julie Grollier; Damien Querlioz
Publié dans: Frontiers in Neuroscience, Numéro 1, 2021, ISSN 1662-453X
Éditeur: Frontiers
DOI: 10.48550/arxiv.2101.05536

Spintronic Nanodevices for Bioinspired Computing

Auteurs: Julie Grollier, Damien Querlioz, Mark D. Stiles
Publié dans: Proceedings of the IEEE, Numéro 104/10, 2016, Page(s) 2024-2039, ISSN 0018-9219
Éditeur: Institute of Electrical and Electronics Engineers
DOI: 10.1109/JPROC.2016.2597152

Neuromorphic computing with nanoscale spintronic oscillators

Auteurs: Jacob Torrejon, Mathieu Riou, Flavio Abreu Araujo, Sumito Tsunegi, Guru Khalsa, Damien Querlioz, Paolo Bortolotti, Vincent Cros, Kay Yakushiji, Akio Fukushima, Hitoshi Kubota, Shinji Yuasa, Mark D. Stiles, Julie Grollier
Publié dans: Nature, Numéro 547/7664, 2017, Page(s) 428-431, ISSN 0028-0836
Éditeur: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/nature23011

A Nanotechnology-Ready Computing Scheme based on a Weakly Coupled Oscillator Network

Auteurs: Damir Vodenicarevic, Nicolas Locatelli, Flavio Abreu Araujo, Julie Grollier, Damien Querlioz
Publié dans: Scientific Reports, Numéro 7, 2017, Page(s) 44772, ISSN 2045-2322
Éditeur: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/srep44772

Enhancing the injection locking range of spin torque oscillators through mutual coupling

Auteurs: M. Romera, P. Talatchian, R. Lebrun, K. J. Merazzo, P. Bortolotti, L. Vila, J. D. Costa, R. Ferreira, P. P. Freitas, M.-C. Cyrille, U. Ebels, V. Cros, J. Grollier
Publié dans: Applied Physics Letters, Numéro 109/25, 2016, Page(s) 252404, ISSN 0003-6951
Éditeur: American Institute of Physics
DOI: 10.1063/1.4972346

Overcoming device unreliability with continuous learning in a population coding based computing system

Auteurs: Alice Mizrahi, Julie Grollier, Damien Querlioz, M. D. Stiles
Publié dans: Journal of Applied Physics, Numéro 124/15, 2018, Page(s) 152111, ISSN 0021-8979
Éditeur: American Institute of Physics
DOI: 10.1063/1.5042250

Reservoir computing with the frequency, phase, and amplitude of spin-torque nano-oscillators

Auteurs: D. Marković, N. Leroux, M. Riou, F. Abreu Araujo, J. Torrejon, D. Querlioz, A. Fukushima, S. Yuasa, J. Trastoy, P. Bortolotti, J. Grollier
Publié dans: Applied Physics Letters, Numéro 114/1, 2019, Page(s) 012409, ISSN 0003-6951
Éditeur: American Institute of Physics
DOI: 10.1063/1.5079305

Vowel recognition with four coupled spin-torque nano-oscillators

Auteurs: Miguel Romera, Philippe Talatchian, Sumito Tsunegi, Flavio Abreu Araujo, Vincent Cros, Paolo Bortolotti, Juan Trastoy, Kay Yakushiji, Akio Fukushima, Hitoshi Kubota, Shinji Yuasa, Maxence Ernoult, Damir Vodenicarevic, Tifenn Hirtzlin, Nicolas Locatelli, Damien Querlioz, Julie Grollier
Publié dans: Nature, Numéro 563/7730, 2018, Page(s) 230-234, ISSN 0028-0836
Éditeur: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41586-018-0632-y

Skyrmion Gas Manipulation for Probabilistic Computing

Auteurs: D. Pinna, F. Abreu Araujo, J.-V. Kim, V. Cros, D. Querlioz, P. Bessiere, J. Droulez, J. Grollier
Publié dans: Physical Review Applied, Numéro 9/6, 2018, ISSN 2331-7019
Éditeur: APS
DOI: 10.1103/PhysRevApplied.9.064018

Temporal Pattern Recognition with Delayed-Feedback Spin-Torque Nano-Oscillators

Auteurs: M. Riou, J. Torrejon, B. Garitaine, F. Abreu Araujo, P. Bortolotti, V. Cros, S. Tsunegi, K. Yakushiji, A. Fukushima, H. Kubota, S. Yuasa, D. Querlioz, M.D. Stiles, J. Grollier
Publié dans: Physical Review Applied, Numéro 12/2, 2019, ISSN 2331-7019
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/PhysRevApplied.12.024049

Chaos and Relaxation Oscillations in Spin-Torque Windmill Spiking Oscillators

Auteurs: R. Matsumoto, S. Lequeux, H. Imamura, J. Grollier
Publié dans: Physical Review Applied, Numéro 11/4, 2019, ISSN 2331-7019
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/PhysRevApplied.11.044093

Binding events through the mutual synchronization of spintronic nano-neurons.

Auteurs: Miguel Romera; Philippe Talatchian; Sumito Tsunegi; Kay Yakushiji; Akio Fukushima; Hitoshi Kubota; Shinji Yuasa; Vincent Cros; Paolo Bortolotti; Maxence Ernoult; Damien Querlioz; Julie Grollier
Publié dans: Nature Communications, Numéro 1, 2022, ISSN 2041-1723
Éditeur: Nature Publishing Group
DOI: 10.48550/arxiv.2001.08044

Detection of the Microwave Emission from a Spin-Torque Oscillator by a Spin Diode

Auteurs: Danijela Marković; Nathan Leroux; Alice Mizrahi; Juan Trastoy; Vincent Cros; P. Bortolotti; Leandro Soares Martins; A. S. Jenkins; Ricardo Ferreira; Julie Grollier
Publié dans: Physical Review Applied, Numéro 1, 2020, ISSN 2331-7019
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/physrevapplied.13.044050

Designing Large Arrays of Interacting Spin-Torque Nano-Oscillators for Microwave Information Processing

Auteurs: Philippe Talatchian; M. Romera; F. Abreu Araujo; P. Bortolotti; Vincent Cros; Damir Vodenicarevic; Nicolas Locatelli; Damien Querlioz; Julie Grollier
Publié dans: Physical Review Applied, Numéro 2, 2020, ISSN 2331-7019
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.48550/arxiv.1908.09908

Non-peer reviewed articles (1)

Physics for neuromorphic computing

Auteurs: Danijela Marković; Alice Mizrahi; Damien Querlioz; Julie Grollier
Publié dans: Nature Reviews Physics, Numéro 1, 2020, ISSN 2522-5820
Éditeur: Nature
DOI: 10.1117/12.2591731

Conference proceedings (5)

Updates of Equilibrium Prop Match Gradients of Backprop Through Time in an RNN with Static Input

Auteurs: Ernoult, Maxence; Grollier, Julie; Querlioz, Damien; Bengio, Yoshua; Scellier, Benjamin
Publié dans: Advances in Neural Information Processing Systems 32 (NeurIPS 2019), Numéro 1, 2019, ISBN 9781713807933
Éditeur: NeurIPS, H. Wallach and H. Larochelle and A. Beygelzimer and F. d'Alché-Buc and E. Fox and R. Garnett
DOI: 10.48550/arxiv.1905.13633

Training Dynamical Binary Neural Networks with Equilibrium Propagation

Auteurs: Jérémie Laydevant; Maxence Ernoult; Damien Querlioz; Julie Grollier
Publié dans: 2021 IEEE/CVF Conference on Computer Vision and Pattern Recognition Workshops (CVPRW), Numéro 1, 2021, ISBN 978-1-6654-4899-4
Éditeur: IEEE
DOI: 10.1109/cvprw53098.2021.00522

Neuromorphic computing through time-multiplexing with a spin-torque nano-oscillator

Auteurs: M. Riou, F. Abreu Araujo, J. Torrejon, S. Tsunegi, G. Khalsa, D. Querlioz, P. Bortolotti, V. Cros, K. Yakushiji, A. Fukushima, H. Kubota, S. Yuasa, M. D. Stiles, J. Grollier
Publié dans: 2017 IEEE International Electron Devices Meeting (IEDM), 2017, Page(s) 36.3.1-36.3.4, ISBN 978-1-5386-3559-9
Éditeur: IEEE
DOI: 10.1109/IEDM.2017.8268505

Microwave Neural Processing and Broadcasting with Spintronic Nano-Oscillators

Auteurs: P. Talatchian, M. Romera, S. Tsunegi, F. Abreu Araujo, V. Cros, P. Bortolotti, J. Trastoy, K. Yakushiji, A. Fukushima, H. Kubota, S. Yuasa, M. Ernoult, D. Vodenicarevic, T. Hirtzlin, N. Locatelli, D. Querlioz, J. Grollier
Publié dans: 2018 IEEE International Electron Devices Meeting (IEDM), 2018, Page(s) 27.4.1-27.4.4, ISBN 978-1-7281-1987-8
Éditeur: IEEE
DOI: 10.1109/iedm.2018.8614585

Memory-Centric Neuromorphic Computing With Nanodevices

Auteurs: Damien Querlioz; Julie Grollier; Tifenn Hirtzlin; Jacques-Olivier Klein; Etienne Nowak; Elisa Vianello; Marc Bocquet; Jean-Michel Portal; M. Romera; Philippe Talatchian
Publié dans: Biomedical Circuits and Systems Conference (BiOCAS), Numéro 1, 2019
Éditeur: IEEE
DOI: 10.1109/biocas.2019.8919010