Новые технологии: Gain Cell сочетает в себе высокую плотность DRAM и скорость SRAM
Новые технологии
- Исследователи из Стэнфорда стремятся объединить SRAM и DRAM
- Новая память поможет решить вычислительные задачи искусственного интеллекта
- Блок усиления памяти призван устранить разрыв между двумя типами
Разработка более энергоэффективного оборудования для систем искусственного интеллекта (ИИ) получает все большую поддержку, особенно совершенствование технологии памяти.
В авангарде этих усилий находится гибридная память, сочетающая плотность DRAM (динамическая оперативная память) со скоростью SRAM (статическая оперативная память).
Проект возглавляют инженеры-электрики из Стэнфордского университета. Цель команды — создать более быструю и эффективную память для приложений искусственного интеллекта, которая устраняет текущие ограничения вычислительной мощности и энергопотребления.
Память — ключевое узкое место ИИ — гибридная ячейка усиления памяти спешит на помощь
Новые технологии
Исследование финансировалось CHIPS и Законом о науке, а также недавним грантом в размере 16,3 миллиона долларов от Министерства обороны США Тихоокеанскому северо-западному центру искусственного интеллекта в Калифорнии.
Системы искусственного интеллекта в значительной степени полагаются на оборудование, которое может эффективно перемещать и обрабатывать большие объемы данных. Однако перемещение данных между памятью и логическими блоками требует времени, замедляет работу графического процессора и приводит к увеличению энергопотребления.
По мере того, как модели ИИ становятся больше и сложнее, эти узкие места памяти становятся все более очевидными. Поэтому более быстрая и плотная память, расположенная непосредственно на кристалле, рассматривается как потенциальное решение этой проблемы.
Филип Вонг, инженер-электрик Стэнфордского университета и председатель Центра аппаратного обеспечения искусственного интеллекта, подчеркнул важность памяти в повышении энергоэффективности аппаратного обеспечения искусственного интеллекта.
Команда Вонга обратилась к новой конструкции памяти под названием Gain Cell, которая сочетает в себе преимущества DRAM и SRAM. Гибридные элементы усиления обеспечивают золотую середину, которая имеет небольшой размер DRAM, но также обеспечивает более высокую скорость чтения, чем SRAM.
Основным отличием этой новой конструкции является использование двух транзисторов (один для записи данных и один для чтения) вместо использования конденсаторов, как в традиционной DRAM. Это позволяет блоку усиления более надежно хранить данные и увеличивать мощность сигнала при считывании данных.
Память Gain Cell сталкивается с некоторыми ограничениями, такими как быстрая утечка данных в кремниевых конструкциях и более низкая скорость чтения в оксидных конструкциях. Однако команда из Стэнфорда значительно улучшила производительность устройства, объединив кремниевые транзисторы с транзисторами на основе оксида индия и олова, чтобы обеспечить более быстрое считывание при сохранении компактных размеров.
Новая конструкция может хранить данные более 5000 секунд, что намного дольше, чем традиционная DRAM, которую необходимо обновлять каждые 64 миллисекунды. Кроме того, гибридная память примерно в 50 раз быстрее, чем клетки оксидно-оксидной амплификации.
Вонг сравнил это достижение с переходом от простого трехскоростного велосипеда к сложному 20-скоростному велосипеду, подчеркнув, что эта эволюция технологии памяти выйдет за рамки традиционных вариантов, таких как DRAM, SRAM и флэш-память. «Мы хотим предоставить лучшие варианты, чтобы дизайнеры могли лучше оптимизировать… Это возможность перепроектировать компьютеры», — сказал Вонг.
Новые технологии
