Inginerii au dezvoltat un cip pentru antrenarea accelerată a rețelelor neuronale

Inginerii de la Universitatea din Illinois din Urbana-Champaign au integrat memoria electrochimică cu acces aleatoriu

(ECRAM) cu semiconductori de siliciu. Tehnologia va accelera învățarea profundă a rețelelor neuronale și va reduce costurile de operare a sistemelor de inteligență artificială.

Cercetătorii obișnuiau să creeze memoriemateriale compatibile cu tehnologiile moderne de semiconductor (CMOS): oxid de tungsten pentru poartă și canal, oxid de zirconiu pentru electrolit și protoni ca ioni mobili. Acest lucru a făcut posibilă integrarea dispozitivului în microelectronica standard.

Procesul de fabricație ECRAM. Imagine: Jinsong Cui et al., Nature Electronics

ECRAM este o celulă sau un dispozitiv de memorie carefolosește același spațiu pentru stocarea datelor și pentru calcul. Această arhitectură personalizată elimină costul energetic al transferului de date între memorie și procesor, permițând efectuarea foarte rapidă și eficientă a operațiunilor cu consum intens de date.

Memoria electrochimică codifică informațiaprin deplasarea ionilor mobili între poartă și canal. Impulsurile electrice aplicate terminalului de poartă fie introduc ioni în canal, fie îi scot afară, modificarea rezultată a conductivității electrice a canalului reține informațiile. Se citește prin măsurarea curentului electric care curge prin canal. Electrolitul dintre poartă și canal previne fluxul ionic nedorit, permițând memoriei să funcționeze într-un mod nevolatil.


Circuit de memorie electrochimică. Imagini: Jinsong Cui et al., Nature Electronics

Cercetătorii au arătat cădispozitivul a prezentat viteze mari de comutare, a rezistat la peste 100 de milioane de cicluri de citire-scriere și a fost mult mai eficient decât tehnologia standard de memorie. În același timp, canalul reține în mod fiabil ioni pentru ore, ceea ce este suficient pentru a antrena majoritatea rețelelor neuronale profunde. Deoarece materialele sunt compatibile cu tehnologiile de microfabricare, dispozitivele pot fi reduse la dimensiuni micro și nano, permițând o densitate mare și o putere de procesare.

Citeste mai mult:

Teoria cheie a fizicii cuantice a fost în sfârșit dovedită. Principal

Biologii descoperă cum celulele canceroase elud sistemul imunitar

Am găsit o modalitate de a reduce glicemia fără injecții cu insulină

Coperta: matrice ECRAM. Imagine: Colegiul Grainger de Inginerie de la Universitatea din Illinois Urbana-Champaign