三星半導(dǎo)體宣布，通過(guò)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)了基于MRAM(磁阻隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)的內(nèi)存內(nèi)計(jì)算(In-Memory Computing)，進(jìn)一步拓展了三星的下一代低功耗人工智能芯片技術(shù)的前沿領(lǐng)域。
在傳統(tǒng)的計(jì)算體系中，內(nèi)存中的數(shù)據(jù)要轉(zhuǎn)移到處理芯片的數(shù)據(jù)計(jì)算單元中進(jìn)行處理，對(duì)于帶寬、時(shí)延要求非常高。
內(nèi)存內(nèi)計(jì)算則是一種新的計(jì)算模式，也可以叫做“存算一體化”，在內(nèi)存中同時(shí)執(zhí)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)計(jì)算處理，無(wú)需往復(fù)移動(dòng)數(shù)據(jù)。
同時(shí)，內(nèi)存網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)處理是以高度并行的方式執(zhí)行，因此提高性能的同時(shí)，還能大大降低功耗。
對(duì)比其他存儲(chǔ)器，MRAM磁阻內(nèi)存在運(yùn)行速度、壽命、量產(chǎn)方面都有明顯優(yōu)勢(shì)，功耗也遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)DRAM，關(guān)鍵是還具有非易失的特點(diǎn)，即斷電不會(huì)丟失數(shù)據(jù)。
不過(guò)一直以來(lái)，MRAM磁阻內(nèi)存很難用于內(nèi)存內(nèi)計(jì)算，因?yàn)樗跇?biāo)準(zhǔn)的內(nèi)存內(nèi)計(jì)算架構(gòu)中無(wú)法發(fā)揮低功耗優(yōu)勢(shì)。
三星研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種名為“電阻總和”(resistance sum)的新型內(nèi)存內(nèi)計(jì)算架構(gòu)，取代標(biāo)準(zhǔn)的“電流總和”(current-sum)架構(gòu)，成功開(kāi)發(fā)了一種能演示內(nèi)存內(nèi)計(jì)算架構(gòu)的MRAM陣列芯片，命名為“用于內(nèi)存內(nèi)計(jì)算的磁阻內(nèi)存交叉陣列”(crossbar array of magnetoresistive memory devices for in-memory computing)。
這一陣列成功解決了單個(gè)MRAM器件的小電阻問(wèn)題，從而降低功耗，實(shí)現(xiàn)了基于MRAM的內(nèi)存內(nèi)計(jì)算。
按照三星的說(shuō)法，在執(zhí)行AI計(jì)算時(shí)，MRAM內(nèi)存內(nèi)計(jì)算可以做到98％的筆跡識(shí)別成功率、93％的人臉識(shí)別準(zhǔn)確率。
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