清华大学研制出公共首颗相沿片上学习忆阻器存算一体芯片

清华大学研制出公共首颗相沿片上学习忆阻器存算一体芯片

IT之家 10 月 10 日音尘,近期,清华大学集成电路学院吴华强栽植、高滨副栽植基于存算一体计较范式,在相沿片上学习的忆阻器存算一体芯片领域赢得要紧打破,商酌效果发表在《科学》(Science)上。

据清华大学先容,顾虑电阻器(Memristor),是继电阻、电容、电感之后的第四种电路基本元件。它不错在断电之后,仍能“顾虑”通过的电荷,被四肢念新式纳米电子突触器件。

2012 年,钱鹤、吴华强团队运转商酌用忆阻器来作念存储,但由于忆阻器的材料器件优化和集成工艺不闇练,团队只可靠我方在推行室里摸索,在一次又一次失败的推行中探索提高器件的一致性和良率。

两年后,清华大学与中科院微电子所、北京大学等单元和洽,优化忆阻器的器件工艺,制备出高性能忆阻器阵列,成为我国领先结束忆阻器阵列大规模集成的艰难基础。

▲ 多个忆阻器阵列芯片协同责任清楚图,图源清华大学官微,下同

2020 年,钱鹤、吴华强团队基于多阵列忆阻器,搭建了一个全硬件组成的完竣存算一体系统,大发彩票欢迎来到彩票在这个系统上高效运行了卷积神经辘集算法,收效考证了图像识别功能,比图形责罚器芯片的能效高两个数目级,大幅升迁了计较设立的算力,结束了以更小的功耗和更低的硬件资本完成复杂的计较。

▲ 存算一体系统架构

清华大学清楚,存算一体架构,就如同“在家办公”的新式责任模式,澈底放手了来往通勤的能量破费,幸免了来往通勤带来的本领延伸,还大大纯粹了办公时势的运营资本,在角落计较和云计较中有鄙俚的利用远景。

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钱鹤、吴华强指导团队更正蓄意出适用于忆阻器存算一体的高效片上学习的新式通用算法和架构(STELLAR),研制出公共首颗全系统集成的、相沿高效片上学习的忆阻器存算一体芯片。

▲ 忆阻器存算一体学习芯片及测试系统

沟通任务下,该芯片结束片上学习的能耗仅为先进工艺下专用集成电路(ASIC)系统的 1/35,同期有望结束 75 倍的能效升迁。

▲ 基于忆阻器存算一体结束高效片上学习的通用算法和架构

“存算一体片上学习在结束更低延伸和更小能耗的同期,大概灵验保护用户苦衷和数据。”博士后姚鹏先容,该芯片参照仿生类脑责罚步地,可结束不同任务的快速“片上考研”与“片上识别”,大概灵验完成角落计较场景下的增量学习任务,以极低的耗电适当新场景、学习新学问,以清高用户的个性化需求。

IT之家附关系论文迷惑:

https://www.science.org/doi/full/10.1126/science.ade3483大发彩票欢迎来到彩票