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AI 对话

清华大学研制出首颗支持片上学习忆阻器存算-体芯片,促进中国人工智能等领域发展

清华大学研制出首颗支持片上学习忆阻器存算-体芯片,促进中国人工智能等领域发展
AI TOP100
2023-10-11 18:42:33

前言:

首先,在文章开始之前表达一下我的心情---高兴、高兴除了高兴还是TM的高兴!

其次,我会把这个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 简单介绍下;

然后,我把这个芯片和传统芯片做一个对比,会有表格做数据对比;

再然后,然后我会把这个芯片优势功能列举下;

最后,这个芯片对我们中国的人工智能发展有哪些意义!

就是在文章开始我告诉大家我会从这个芯片的介绍、与传统芯片的数据对比、这个芯片的功能、芯片对我们中国的人工智能发展有哪些意义!

正文:

一枚芯片,集成记忆和计算能力,保护用户隐私的同时还具备类似人脑的自主学习功能,能效相较先进工艺下的专用集成电路系统有约75倍提升。这是清华大学集成电路学院教授吴华强、副教授高滨团队研制出的全球首枚全系统集成、支持高效片上学习的忆阻器存算一体芯片,有望促进人工智能、自动驾驶、可穿戴设备等领域发展。近日,该成果在国际学术期刊《科学》上发表。  

芯片介绍:

这颗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,是由清华大学集成电路学院吴华强教授、高滨副教授团队研发的。该芯片基于存算一体计算范式,实现了忆阻器(memristor)的存储和计算功能。忆阻器被认为是继电阻、电容、电感之后的第四种电路基本元件,具有在断电之后仍能记忆通过的电荷的特性,被视为新型纳米电子突触器件。

与传统芯片相比:

与传统芯片相比,这颗忆阻器存算一体芯片在能耗和能效方面具有显著优势。在相同任务下,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 1/35,实现了 75 倍的能效提升。以下是一个简单的数据对比:

这颗芯片的优势功能包括:

低能耗:在相同任务下,能耗仅为传统专用集成电路(ASIC)系统的 1/35,有助于降低设备能耗,提高续航表现。

高能效:实现了 75 倍的能效提升,使得设备在执行相同任务时,具有更高的性能。

片上学习能力:支持高效片上学习(机器学习能在硬件端直接完成),有助于提高设备在人工智能领域的应用效果。

对我国人工智能发展的意义:

对我国人工智能发展而言,这颗芯片具有重要意义。

当前,生成式人工智能已引爆新一轮智能革命的发展浪潮,大算力支撑下的人工智能技术极大改变着人类的生产生活方式。

然而,海量参数令算力需求持续攀升,如何解决庞大的算力缺口,实现能效比的大幅提升,成为亟待解决的问题。

这颗高算力、高能效的芯片作为算力的具体载体,已成为驱动本轮智能革命发展的核心底座,更是推动我国人工智能技术不断发展的动力源泉。

所以为啥这个芯片一出世,会引起那么广泛的关注!这个和传统芯片相比低功耗、高效能、计算速度又快、片上学习能力又强! 这简直逆天啊! 作为全球首颗,这意义太大了,创新能力强的直接体现,希望我们人工智能越来越强!

这边名词解释下:

什么是片上学习能力:

这个芯片的片上学习能力是指它在硬件端可以直接完成机器学习任务,无需将数据传输到外部存储或处理单元。

片上学习是一种在神经网络硬件上直接执行学习算法的方法,它可以减少数据移动和处理延迟,从而提高计算效率和速度。这种能力对于人工智能设备的实时学习和自主决策非常重要,它可以使设备更快地适应新的环境和任务,更好地完成人类交给它们的任务。

用通俗的语言简单给大家解释下:

想象一下,你有一个非常聪明的手机,它具有自主学习能力。当你用手机拍照时,它会根据你拍摄的照片内容和方式,自动调整相机参数,使照片更加美观。

这个过程中,手机就在进行片上学习:它不需要将数据发送到云端或者其他设备进行处理,而是在手机本身上直接完成学习过程,实时地调整参数,从而得到更好的结果。

这个芯片的片上学习能力就类似于这个例子。它可以在芯片本身上直接完成机器学习任务,无需将数据发送到外部存储或处理单元。这样,它可以更快地适应新的环境和任务,更好地完成人类交给它的任务。

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文章来源:AI TOP100
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