Инженеры разработали чип для ускоренного обучения нейросетей

Исследователи объединили память, подходящую для быстрого и энергоэффективного обучения нейронных сетей, с существующими микропроцессорными технологиями.

Инженеры из Университета Иллинойса в Урбане-Шампейне интегрировали электрохимическую оперативную память (ECRAM) с кремниевыми полупроводниками. Технология позволит ускорить глубокое обучение нейронных сетей и сократить затраты на работу систем искусственного интеллекта.

Исследователи использовали для создания памяти материалы, совместимые с современными полупроводниковыми технологиями (КМОП): оксид вольфрама для затвора и канала, оксид циркония для электролита и протоны в качестве подвижных ионов. Это позволило интегрировать устройство в стандартную микроэлектронику.

Процесс изготовления ECRAM. Изображение: Jinsong Cui et al., Nature Electronics

ECRAM — это ячейка памяти или устройство, которое использует одно и то же пространство для хранения данных и вычислений. Такая нестандартная архитектура устраняет затраты энергии на передачу данных между памятью и процессором, позволяя очень быстро и эффективно выполнять операции с интенсивным использованием данных.

Электрохимическая память кодирует информацию, перемещая мобильные ионы между воротами и каналом. Электрические импульсы, подаваемые на клемму затвора, либо вводят ионы в канал, либо вытягивают их, результирующее изменение электропроводности канала сохраняет информацию. Оно считывается путем измерения электрического тока, протекающего по каналу. Электролит между затвором и каналом предотвращает нежелательный поток ионов, позволяя памяти работать в энергонезависимом режиме.

Исследователи продемонстрировали, что созданное устройство демонстрировало высокую скорость переключения, выдерживало более 100 миллионов циклов чтения-записи и было намного эффективнее, чем стандартная технология памяти. При этом канал надежно удерживает ионы часами, чего достаточно для обучения большинства глубоких нейронных сетей. Поскольку материалы совместимы с технологиями микропроизводства, устройства могут быть уменьшены до микро- и наноразмеров, что обеспечивает высокую плотность и вычислительную мощность.


Читать далее:

Ключевую теорию квантовой физики наконец-то доказали. Главное

Биологи узнали, как раковые клетки ускользают от иммунной системы

Найден способ снизить сахар в крови без уколов инсулина

На обложке: массив ECRAM. Изображение: The Grainger College of Engineering at University of Illinois Urbana-Champaign

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Астрономы сфотографировали «детство Вселенной» до появления галактик
Космос
Прощальные кадры: лунный модуль сфотографировал закат на Луне
Наука
Гены загадочных предков людей повлияли на работу мозга, показало исследование
Наука
В Петербурге открыли лабораторию для создания компьютеров, которые имитируют работу мозга
Наука
Телескоп «Евклид» показал 26 млн галактик: опубликованы первые результаты миссии
Космос
Крошечных морских животных увеличили в пять раз, чтобы рассмотреть их клетки
Наука
В Сеченовском Университете появится «умная» операционная 
Новости
Операторы связи начали заменять китайское оборудование на российское
Новости
В России хотят обязать использование отечественных процессоров для ИИ
Новости
Посмотрите на первого робота-гуманоида Nvidia в действии
Новости
Образцы с обратной стороны Луны показали, какой она была в прошлом
Космос
Морские интернет-кабели научились «прослушивать» на предмет саботажа
Новости
Нового рекорда на термоядерном синтезе добились в России
Наука
Российские ученые разработали материалы для памяти будущего  
Наука
Выяснилось, какие мутации ДНК ускоряют старение  
Наука
«Суперджет» с российскими двигателями ПД-8 впервые поднялся в воздух
Новости
Светочувствительные нановолокна ускорили рост нейронов  
Наука
ChatGPT может «заболеть» тревожностью и депрессией, но есть способ его «успокоить»  
Новости
Москва сократила выбросы углерода на 190 000 тонн благодаря электробусам  
Новости
Игуаны совершили рекордное путешествие миллионы лет назад: они проплыли по океану 8 000 км
Наука