Китайські дослідники оголосили про прорив у сфері обчислювальної техніки, створивши новий аналоговий чип на базі резистивної пам’яті з довільним доступом (RRAM). Цей чип виконує обчислення на фізичних схемах, а не за допомогою стандартної бінарної логіки цифрових процесорів.
Про це розповідає ProIT
Переваги нового чипа для задач штучного інтелекту та 6G
Розробники з Пекінського університету зазначають, що їхній аналоговий чип має потенціал перевершити сучасні графічні процесори Nvidia H100 та AMD Vega 20 у тисячу разів за продуктивністю, а також у 100 разів за енергоефективністю. Такий результат досягається завдяки унікальній архітектурі пристрою, яка дозволяє уникати енерговитратної передачі інформації до зовнішньої пам’яті. Новинка особливо ефективна в обробці великих обсягів даних, що є критично важливим для застосувань у штучному інтелекті та телекомунікаціях нового покоління 6G.
Аналогові схеми чипа обробляють дані у вигляді неперервних електричних сигналів, які проходять через комірки RRAM. Це дозволяє досягати високої швидкості обчислень при наднизькому споживанні енергії. Під час тестування при вирішенні складних завдань у сфері зв’язку, зокрема обертання матриць для бездротових систем MIMO, новий чип демонстрував точність, порівнювану із цифровими процесорами, але споживав у сто разів менше електроенергії.
“Поширення додатків, що використовують величезні обсяги даних, створює труднощі для цифрових комп’ютерів, особливо у зв’язку з тим, що масштабування традиційних пристроїв стає дедалі складнішим. Бенчмаркінг показує, що наш підхід до аналогових обчислень може забезпечити в 1 тис. разів вищу продуктивність і в 100 разів більшу енергоефективність, ніж сучасні цифрові процесори, за тієї ж точності”, — заявляють розробники.
Виробництво, перспективи та особливості технології
Раніше аналогові обчислення вважались непрактичними через складність контролю фізичних сигналів, проте новий підхід дозволяє об’єднати швидкість і ефективність аналогових схем із точністю цифрових процесорів. Команда об’єднала комірки RRAM у дві схеми: перша виконує швидкі, але приблизні обчислення, а друга — доопрацьовує результати до потрібної точності. Чип виготовлено за промисловими стандартами, що відкриває можливості для масового виробництва.
Підвищена обчислювальна здатність та енергоефективність нового пристрою особливо важливі для застосунків, що працюють із великими масивами даних та вимагають значних обчислювальних ресурсів. Розробники планують подальше вдосконалення технології, зокрема створення більших інтегрованих чипів для виконання ще складніших завдань на вищих швидкостях. Результати дослідження були опубліковані у журналі Nature Electronics.
Порівняння аналогового чипу з цифровими за продуктивністю/Nature Electronics
