این تراشه محاسباتی جدید برای هوش مصنوعی ایده آل خواهد بود

محققان آزمایشگاه ملی ساندیا، آزمایشگاه ملی بروکهاون و دانشکده مهندسی و علوم کاربردی دانشگاه پنسیلوانیا یک معماری کامپیوتری جدید مبتنی بر محاسبات در حافظه (CIM) ایجاد کرده‌اند که برای هوش مصنوعی عالی است.

در سیستم های CIM، پردازش و ذخیره سازی به طور همزمان اتفاق می افتد، مصرف انرژی را کاهش می دهد و زمان انتقال را حذف می کند. عدم وجود ترانزیستور در طراحی جدید تیم CIM آن را منحصر به فرد کرده است. این طرح اصلاح شده است تا نشان دهد که چگونه برنامه های کاربردی داده های بزرگ محاسبات مدرن را متحول کرده اند.

حتی در طراحی محاسباتی در حافظه، ترانزیستورها محدودیت سرعتی را برای دسترسی به داده ها اعمال می کنند. آنها منابع بیشتری را نسبت به برنامه های کاربردی هوش مصنوعی مصرف می کنند زیرا به سیم کشی زیادی در مدار کلی تراشه نیاز دارند.

طراحی بدون ترانزیستور این تیم به دلیل ساده، سریع و کم مصرف بودن برجسته است. کار قبلی آنها بر روی نیمه هادی معروف به نیترید آلومینیوم آلیاژی اسکاندیم (AlScN) به عنوان پایه ای برای معماری محاسباتی جدید عمل کرد. AlScN می تواند از طریق فروالکتریسیته سوئیچ کند و آن را سریعتر و کارآمدتر از سایر اجزای حافظه غیرفرار کند.

یکی دیگر از ویژگی های ضروری، ظرفیت این دستگاه برای قرار گرفتن در دماهای پایین برای عملکرد با ریخته گری سیلیکون است. بهره وری فضا برای طراحی تراشه های فشرده بسیار مهم است و معماری را قادر می سازد.

محققان پتانسیل AlScN را به عنوان یک نیروگاه محاسباتی در حافظه در سال 2021 نشان دادند. تحقیقات و کسب و کار پیشرفت های قابل توجهی را در توانایی آن در کوچک سازی، هزینه کم، کارایی منابع، سهولت تولید و دوام تجاری مشاهده کردند.

در جدیدترین مطالعه ای که طراحی بدون ترانزیستور را معرفی کرد، محققان دریافتند که فرودیود CIM آنها ممکن است تا 100 برابر سریعتر از معماری سنتی کامپیوتر کار کند.

فلسفه طراحی تیم این واقعیت را در نظر می گیرد که هوش مصنوعی ترکیبی بسیار مهم از سخت افزار و نرم افزار است تا سخت افزار یا نرم افزار به تنهایی.

محققان تاکید می‌کنند که تمام محاسبات هوش مصنوعی (AI) با نرم‌افزار بر روی سخت‌افزار سیلیکونی با معماری قدیمی فعال است. بر اساس پیش‌بینی‌های آن‌ها، طراحی مشترک سخت‌افزار و نرم‌افزار تمرکز تحقیقات آینده خواهد بود و بازسازی سخت‌افزار برای هوش مصنوعی جهش قابل توجه بعدی در نیمه‌رساناها و میکروالکترونیک خواهد بود.

هدف تیم با طراحی جدید خود، اطمینان از دقیق و سریع بودن فناوری بود. هدف آنها توسعه سخت افزاری بود که عملکرد نرم افزار را افزایش داد.

پارت سیستم