Fénnyel és mágnesekkel vezérelt új memóriachipek teszik a mesterséges intelligenciával működő számítógépeket kevésbé energiaigényessé

Amerikai kutatók egy új típusú memóriachipet fejlesztenek, amely nagy sebességgel és hatékonysággal képes információkat tárolni és számításokat végezni.

A kutatók szerint a magnetooptikai memóriachipek segíthetnek csökkenteni az energiafogyasztást, ezáltal energiát szabadítva fel a mesterséges intelligencia számára. (Forrás: Live Science)

Ez egy új típusú ultragyors memóriachip (vagy memóriacella), amely optikai jeleket és mágneseket is használ az adatok hatékony feldolgozásához és tárolásához.

A cellák lehetővé teszik a felhasználók számára nagy sebességű számítások elvégzését – áll a Nature Photonics folyóiratban megjelent tanulmányban. A gyorsabb feldolgozási sebesség és az alacsonyabb energiafogyasztás segíteni fogja az adatközpontok skálázását, hogy a mesterséges intelligencia (MI) rendszerek könnyen működhessenek.

„A több ezer grafikus feldolgozóegységgel (GPU) rendelkező adatközpontok működéséhez sok energiára van szükség” – mondta Nathan Youngblood, a Pittsburghi Egyetem villamos- és számítógépmérnöke, a tanulmány társszerzője. „A megoldás gyakran az, hogy több GPU-t vásároljunk és több energiát használjunk. Tehát, ha az optika hatékonyabban és gyorsabban tudja megoldani ezt a problémát, az csökkenti az energiafogyasztást, és a gépi tanulási rendszer is gyorsabban fog működni.”

Ezek az új memóriacellák mágneses mező segítségével irányítják a fényjelet egy gyűrűrezonátoron keresztül az óramutató járásával megegyező vagy azzal ellentétes irányba – ez egy olyan alkatrész, amely bizonyos hullámhosszakon erősíti a fényt –, és két kimeneti port egyikére küldik. Az egyes kimeneti portokon mért fényintenzitástól függően a memóriacella 0 és 1, illetve 0 és mínusz 1 közötti számot kódolhat. A hagyományos memóriacellákkal ellentétben, amelyek csak 0 vagy 1 értékeket kódolnak egy információbitben, az új memóriacellák számos nem egész értéket képesek kódolni, lehetővé téve akár 3,5 bit tárolását memóriacellánként.

Ezek az óramutató járásával ellentétes és ellentétes irányú fényjelzések olyanok, mint „két futó, akik ugyanazon a pályán futnak, de ellentétes irányban, a szél mindig az egyik előtt, a másik mögött fúj” – mondja Youngblood mérnök.

A gyűrűrezonátor körüli versenyből kinyert számok felhasználhatók a mesterséges neurális hálózatok csomópontjai közötti kapcsolatok megerősítésére, segítve a gépi tanulási algoritmusokat az adatok feldolgozásában az emberi agyhoz hasonlóan – mondta.

A hagyományos számítógépekkel ellentétben, amelyek a központi feldolgozóegységben végzik a számításokat, majd az eredményeket a memóriába küldik, az új memóriacellák nagy sebességű számításokat végeznek közvetlenül a memóriatömbön belül. Youngblood szerint a memórián belüli számítástechnika különösen hasznos olyan alkalmazásokhoz, mint a mesterséges intelligencia, amelyeknek nagyon gyorsan kell feldolgozniuk sok adatot.

A csapat a chipek tartósságát is demonstrálta. A kutatók elmondása szerint több mint 2 milliárd írást és törlést végeztek el ezeken a chipeken teljesítményromlás nélkül, ami ezerszeres javulás a korábbi memóriatechnológiákhoz képest. A hagyományos pendrive-ok 10 000-100 000 írásra és törlésre korlátozódnak – mondta Youngblood.

Youngblood úr és kollégái a jövőben több ilyen memóriacellát szeretnének számítógépekbe integrálni, és fejlettebb számításokat tesztelni.

A technológia segíthet csökkenteni a mesterséges intelligencia rendszerek működtetéséhez szükséges villamosenergia-mennyiséget – mondta.

Forrás: https://baoquocte.vn/chip-bo-nho-moi-duoc-dieu-khien-bang-anh-sang-va-nam-cham-giup-may-tinh-ai-it-ngon-dien-hon-292647.html