Китайские исследователи представили инновационный нейродинамический чип, использующий технологию мемристоров и принцип вычислений непосредственно в памяти (in-memory computing). В работе принимали участие специалисты Пекинского университета и Шанхайского института микросистем и информационных технологий Китайской академии наук. Подробный отчет об этой разработке был опубликован в научном издании Science.
Ключевым прорывом стало значительное ускорение работы нейродинамической системы: время выполнения одного вычислительного шага удалось сократить до 2,12 миллисекунды. Согласно данным разработчиков, новинка превосходит современные графические процессоры в 50–478 раз при решении ряда профильных задач, в частности, при моделировании процессов коры головного мозга.
Технические особенности чипа
В архитектуре процессора, выполненного по 40-нм техпроцессу, применяются фазовые мемристоры. Это компоненты, совмещающие функции хранения данных и вычислительного узла. Такая интеграция устраняет «узкое горлышко» традиционной архитектуры, связанное с задержками при передаче информации между памятью и процессором.
Несмотря на высокую эффективность, чип отличается компактностью: площадь его вычислительного массива составляет всего 0,28 мм². Устройство функционирует на частоте 50 МГц и объединяет в себе аналого-цифровые преобразователи, схемы формирования программирующих импульсов и другие необходимые элементы.
Авторы проекта отмечают, что впервые удалось достичь миллисекундного диапазона работы для нейродинамических аппаратных комплексов. Это открывает новые перспективы для создания энергоэффективных ИИ-систем и совершенствования инструментов моделирования сложных биологических и динамических процессов.
Интерес к разработкам в полупроводниковой отрасли КНР в последнее время растет, что подтверждается успехами локальных игроков, включая производителей памяти, активно наращивающих свои производственные мощности.
