告別晶體管迎來憶容器 AI芯片可用電場而非電流執行計算
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科技日報北京2月3日電 (記者張夢然)運行生成式人工智能(AI)係統不僅(jin) 硬件成本高昂,而且會(hui) 帶來驚人的能源消耗。據科技網站TechCrunch最新報道,總部位於(yu) 德國的初創公司塞姆龍最新開發出一種創新的AI芯片設計方法,率先使用新的神經網絡控製設備——憶容器為(wei) 其3D芯片供電。這有可能徹底改變節能計算技術,使消費電子設備更容易獲得先進的AI功能。
不同於(yu) 處理器中的晶體(ti) 管,塞姆龍的芯片使用電場而不是電流。這些由傳(chuan) 統半導體(ti) 材料製成的憶容器可存儲(chu) 能量並控製電場,不僅(jin) 提高了能源效率,還降低了製造成本,使消費電子產(chan) 品更容易運行先進的AI模型。
塞姆龍芯片是一種多層組織結構,核心原理是電荷屏蔽,通過屏蔽層控製頂部電極和底部電極之間的電場。屏蔽層由芯片內(nei) 存管理,可存儲(chu) AI模型的各種“權重”。權重本質上就像模型中的旋鈕,在訓練和處理數據時操縱和微調其性能。
電場方法最大限度地減少了電子在芯片中的運動,減少了能源使用和熱量。塞姆龍旨在利用電場的降溫特性,在單個(ge) 芯片上放置數百層電容器,從(cong) 而大大提高計算能力。
在《自然·電子學》雜誌最近發表的一項研究中,塞姆龍芯片展示出顯著的能效提升,其實現了超過3500TOPS/W(每瓦每秒萬(wan) 億(yi) 次運算)的卓越能效,超越現有技術35倍至300倍。這一指標表明AI模型訓練期間能源消耗將可大幅減少。
盡管還處於(yu) 早期階段,但塞姆龍已吸引了著名風投公司的關(guan) 注,這或對計算資源的未來產(chan) 生重大影響。
我們(men) 在使用電子設備時經常出現“充電焦慮”。這一方麵與(yu) 電池續航不足有關(guan) ;另一方麵也與(yu) 芯片的能耗較高有關(guan) 。如今,普通矽基芯片在計算性能、能耗等方麵遭遇摩爾定律“天花板”。隨著新一代電子產(chan) 品及各種人工智能設備的不斷更新迭代,目前亟待研發出采用新材料、新設計方式的芯片,為(wei) 消費者提供計算性能更強大、同時更加節能的電子產(chan) 品。
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