Ingeniører har utviklet en brikke for akselerert trening av nevrale nettverk

Ingeniører fra University of Illinois i Urbana-Champaign integrerte elektrokjemiske random access memory

(ECRAM) med silisiumhalvledere. Teknologien vil fremskynde dyp læring av nevrale nettverk og redusere kostnadene ved drift av kunstige intelligenssystemer.

Forskere pleide å lage minnematerialer som er kompatible med moderne halvlederteknologier (CMOS): wolframoksid for porten og kanalen, zirkoniumoksid for elektrolytten og protoner som mobile ioner. Dette gjorde det mulig å integrere enheten i standard mikroelektronikk.

ECRAM produksjonsprosess. Bilde: Jinsong Cui et al., Nature Electronics

ECRAM er en minnecelle eller enhet sombruker samme plass til lagring av data og databehandling. Denne tilpassede arkitekturen eliminerer energikostnadene ved å overføre data mellom minne og prosessor, noe som gjør det mulig å utføre dataintensive operasjoner veldig raskt og effektivt.

Elektrokjemisk minne koder for informasjonved å flytte mobile ioner mellom porten og kanalen. Elektriske pulser påført portterminalen enten introduserer ioner i kanalen eller trekker dem ut, den resulterende endringen i kanalens elektriske ledningsevne beholder informasjon. Den avleses ved å måle den elektriske strømmen som flyter gjennom kanalen. Elektrolytten mellom porten og kanalen forhindrer uønsket ionestrøm, slik at minnet kan fungere i en ikke-flyktig modus.


Elektrokjemisk minnekrets. Bilder: Jinsong Cui et al., Nature Electronics

Forskere har vist atenheten viste høye byttehastigheter, tålte over 100 millioner lese-skrive-sykluser, og var mye mer effektiv enn standard minneteknologi. Samtidig holder kanalen pålitelig ioner i timevis, noe som er nok til å trene de fleste dype nevrale nettverk. Fordi materialene er kompatible med mikrofabrikasjonsteknologier, kan enheter skaleres ned til mikro- og nanostørrelser, noe som muliggjør høy tetthet og prosessorkraft.

Les mer:

Nøkkelteorien om kvantefysikk har endelig blitt bevist. Hoved

Biologer oppdager hvordan kreftceller unngår immunsystemet

Fant en måte å senke blodsukkeret uten insulininjeksjoner

Deksel: ECRAM-array. Bilde: Grainger College of Engineering ved University of Illinois Urbana-Champaign