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我国芯片领域取得重大突破,研制出首颗支持片上学习忆阻器存算一体芯片

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我国芯片领域取得重大突破,研制出首颗支持片上学习忆阻器存算一体芯片

2023-10-11 10:15:17
清华大学研制出全球首颗全系统集成的、支持高效片上学习的忆阻器存算一体芯片,在支持片上学习的忆阻器存算一体芯片领域取得重大突破。
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近日,清华大学研制出全球首颗全系统集成的、支持高效片上学习(机器学习能在硬件端直接完成)的忆阻器存算一体芯片,在支持片上学习的忆阻器存算一体芯片领域取得重大突破。

相同任务下,该芯片实现片上学习的能耗仅为先进工艺下专用集成电路(ASIC)系统的3%,展现出卓越的能效优势,极具满足人工智能时代高算力需求的应用潜力,为突破冯·诺依曼传统计算架构下的能效瓶颈提供了一种创新发展路径。

记忆电阻器,是继电阻、电容、电感之后的第四种电路基本元件。它可以在断电之后,仍能“记忆”通过的电荷,被当做新型纳米电子突触器件。早在1946年,“计算机之父”冯·诺依曼提出并定义了计算机架构,采用二进制的编码,由存储器和处理器分别完成数据存储和计算。但是,随着人工智能等应用对数据存储和计算需求的不断提升,数据来回“搬运”处理,耗时长,功耗大,还可能存在“交通堵塞”的风险。

“存算一体片上学习在实现更低延迟和更小能耗的同时,能够有效保护用户隐私和数据。”据介绍,该芯片参照仿生类脑处理方式,可实现不同任务的快速“片上训练”与“片上识别”,能够有效完成边缘计算场景下的增量学习任务,以极低的耗电适应新场景、学习新知识,以满足用户的个性化需求。

该芯片包含支持完整片上学习所必需的全部电路模块,成功完成图像分类、语音识别和控制任务等多种片上增量学习功能验证,展示出高适应性、高能效、高通用性、高准确率等特点,有望促进人工智能、自动驾驶可穿戴设备等领域发展。相关成果在线发表于最新一期的《科学》。

责任编辑:庞桂玉 来源: 比特网

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