Китайский 40-нм чип на мемристорах обогнал видеокарты в моделировании мозга в 478 раз
Исследователи из Пекинского университета совместно с Шанхайским институтом микросистем и информационных технологий Китайской академии наук представили первый в мире нейродинамический чип на основе мемристоров с вычислениями в памяти. Разработка опубликована в журнале Science.
Чип изготовлен по 40-нанометровому техпроцессу и использует фазовые мемристоры – элементы памяти, способные одновременно хранить данные и выполнять вычисления. Такой подход снижает задержки при передаче информации между памятью и вычислительными блоками, что ускоряет работу.
Ключевое достижение – сокращение времени одного шага вычислений нейродинамической системы до 2,12 миллисекунды. По данным разработчиков, это в 50–478 раз быстрее современных графических процессоров при выполнении специализированных задач, в частности моделирования коры головного мозга.
Площадь вычислительного массива чипа составляет всего 0,28 квадратных миллиметра. Он работает на частоте 50 МГц и включает встроенные схемы генерации программирующих импульсов, аналого-цифровые преобразователи и другие компоненты.
Авторы исследования отмечают, что разработка впервые позволила перевести нейродинамические аппаратные системы в миллисекундный диапазон работы. Это может ускорить развитие специализированных вычислений для моделирования мозга, сложных динамических процессов и энергоэффективных систем искусственного интеллекта.
Примечательно, что чип создан по достаточно старому техпроцессу, но за счет архитектурных решений демонстрирует значительное превосходство в определенных задачах. Это показывает, что инновации в проектировании могут компенсировать технологические ограничения.
