突破“存储墙” 整合处理器和内存的“幻觉”混合芯片已经被研发出来

来自斯坦福大学的一组研究人员已经开发出一种方法,将处理器和内存结合在多个混合芯片上,使人工智能能够在智能手机和平板电脑等电池供电的设备上运行。该团队认为,如果能运行AI算法,各种电池供电的电子产品都会变得更加智能。问题是,为移动设备打造可支持AI的芯片的努力遇到了被称为 "内存墙"的东西。

“存储墙”是数据处理和内存芯片分离的名称,一个完整的计算机系统中,运算和存储芯片必须一起工作才可以满足计算需求。计算机科学家Subhasish Mitra表示,处理器和内存之间的互操作通常会消耗执行机器学习和人工智能所需能量的95%,严重限制了电池寿命,因此斯坦福大学的研究人员设计了一个系统,能够以更少的能量需求更快地运行AI任务。

他们能够通过利用8个混合芯片来实现这一点,每个芯片都有自己的数据处理器,就建在自己的内存存储旁边。这项新的研究建立在该团队之前对一种名为RRAM的新内存技术的研究基础上,这种技术能够在关闭电源时也能存储数据,而且速度和能效都比闪存更高。RRAM让该团队之前开发了一种混合芯片,但最新的设计有一个新的关键元素。

新的关键元素是算法,让8个独立的混合芯片融合成一个高能效的AI处理引擎。该团队表示,他们能够 "欺骗 "八个独立的混合芯片,让它们认为自己是一个单一的芯片,从而使该系统被称为 "幻觉系统"。该团队表示,8个芯片系统只是一个开始。

仿真结果显示,拥有64个混合芯片的系统运行人工智能应用的速度是当前处理器的七倍,而所需的能源仅为当前处理器的七分之一。研究人员认为,原型系统的性能表明他们走在正确的轨道上,Illusion系统可能在3到5年内准备好上市。

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