Чип построен на мемристорах с вычислениями в памяти
Китайские ученые представили первый в мире нейродинамический чип на основе мемристоров с вычислениями в памяти (in-memory computing). Разработка выполнена исследователями Пекинского университета совместно с Шанхайским институтом микросистем и информационных технологий Китайской академии наук. Результаты, как пишет ITHome, опубликованы в журнале Science.
Главным достижением стало сокращение времени выполнения одного шага вычислений нейродинамической системы до 2,12 миллисекунды. По данным разработчиков, это в 50–478 раз быстрее по сравнению с современными графическими процессорами при выполнении ряда специализированных задач, включая моделирование коры головного мозга.
Чип изготовлен по 40-нм техпроцессу и использует фазовые мемристоры — элементы памяти, которые способны одновременно хранить данные и выполнять вычисления. Такой подход позволяет существенно снизить задержки, возникающие при передаче информации между памятью и вычислительными блоками.
Площадь вычислительного массива составляет всего 0,28 мм2. Чип работает на частоте 50 МГц и включает встроенные схемы генерации программирующих импульсов, аналого-цифровые преобразователи и другие компоненты.
По словам авторов исследования, разработка впервые позволила перевести нейродинамические аппаратные системы в миллисекундный диапазон работы, что может ускорить развитие специализированных вычислений для моделирования мозга, сложных динамических процессов и энергоэффективных ИИ-систем.