迄今最高存儲(chǔ)密度器件面世

  ICC訊 美國(guó)南加州大學(xué)電氣和計(jì)算機(jī)工程教授楊建華及合作者在最新一期《自然》雜志上刊發(fā)論文稱(chēng)，他們已經(jīng)為邊緣人工智能（便攜式設(shè)備內(nèi)的人工智能）開(kāi)發(fā)出了迄今存儲(chǔ)密度最高的新型器件和芯片，有望在便攜式設(shè)備內(nèi)實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的人工智能，如讓迷你版ChatGPT的功能在個(gè)人便攜式設(shè)備內(nèi)“遍地開(kāi)花”。

  在過(guò)去大約30年內(nèi)，盡管人工智能和數(shù)據(jù)科學(xué)應(yīng)用所需的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模每3.5個(gè)月翻一番，但處理它們所需硬件的性能每3.5年才翻一番，對(duì)于人工智能等前沿技術(shù)的發(fā)展來(lái)說(shuō)，硬件是一個(gè)越來(lái)越重要的問(wèn)題。世界各國(guó)政府、工業(yè)界和學(xué)術(shù)界都在努力應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)。一些人繼續(xù)在硅芯片領(lǐng)域深耕，而另一些人則另辟蹊徑，希望研制出新型材料和設(shè)備，楊建華等則專(zhuān)注于將新材料與傳統(tǒng)硅技術(shù)的優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來(lái)。

  在最新研究中,楊建華與來(lái)自麻省理工學(xué)院、麻省大學(xué)及他們初創(chuàng)公司的研究人員攜手，將硅與金屬氧化物憶阻器結(jié)合在一起，制造出了一款功能強(qiáng)大能耗很低的新型芯片。該技術(shù)使用原子的位置而非電子的數(shù)量（目前芯片內(nèi)使用的技術(shù)）來(lái)表示信息，鑒于傳統(tǒng)芯片內(nèi)被操縱的電子很“輕”，容易四處移動(dòng)而逸失信息，新芯片以模擬而非數(shù)字方式，可穩(wěn)定而緊湊地存儲(chǔ)更多信息。信息也可以在存儲(chǔ)的地方進(jìn)行處理，而不必發(fā)送到專(zhuān)用“處理器”，消除了當(dāng)前計(jì)算系統(tǒng)中存在的“馮·諾依曼瓶頸”，從而大大提高人工智能計(jì)算的效率以及數(shù)據(jù)吞吐量。

  據(jù)楊建華介紹，在迄今所有已知的存儲(chǔ)器技術(shù)中，此新型存儲(chǔ)器件擁有最高的信息存儲(chǔ)密度。這種小巧但功能強(qiáng)大的芯片不僅可用作存儲(chǔ)器，還能同時(shí)用作處理器。數(shù)百萬(wàn)個(gè)此類(lèi)小芯片可并行工作，快速運(yùn)行用戶人工智能任務(wù)，只需一個(gè)小電池就可為其供電。這項(xiàng)新技術(shù)可在包括谷歌眼鏡在內(nèi)的邊緣設(shè)備內(nèi)實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的人工智能功能。此外，這項(xiàng)創(chuàng)新及隨后進(jìn)一步開(kāi)發(fā)的技術(shù)，也有望讓迷你版ChatGPT應(yīng)用到個(gè)人設(shè)備內(nèi)。