迄今最高存儲密度器件面世

  ICC訊 美國南加州大學電氣和計算機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，他們已經(jīng)為邊緣人工智能（便攜式設備內的人工智能）開發(fā)出了迄今存儲密度最高的新型器件和芯片，有望在便攜式設備內實現(xiàn)強大的人工智能，如讓迷你版ChatGPT的功能在個人便攜式設備內“遍地開花”。

  在過去大約30年內，盡管人工智能和數(shù)據(jù)科學應用所需的神經(jīng)網(wǎng)絡的規(guī)模每3.5個月翻一番，但處理它們所需硬件的性能每3.5年才翻一番，對于人工智能等前沿技術的發(fā)展來說，硬件是一個越來越重要的問題。世界各國政府、工業(yè)界和學術界都在努力應對這一挑戰(zhàn)。一些人繼續(xù)在硅芯片領域深耕，而另一些人則另辟蹊徑，希望研制出新型材料和設備，楊建華等則專注于將新材料與傳統(tǒng)硅技術的優(yōu)勢結合起來。

  在最新研究中,楊建華與來自麻省理工學院、麻省大學及他們初創(chuàng)公司的研究人員攜手，將硅與金屬氧化物憶阻器結合在一起，制造出了一款功能強大能耗很低的新型芯片。該技術使用原子的位置而非電子的數(shù)量（目前芯片內使用的技術）來表示信息，鑒于傳統(tǒng)芯片內被操縱的電子很“輕”，容易四處移動而逸失信息，新芯片以模擬而非數(shù)字方式，可穩(wěn)定而緊湊地存儲更多信息。信息也可以在存儲的地方進行處理，而不必發(fā)送到專用“處理器”，消除了當前計算系統(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器技術中，此新型存儲器件擁有最高的信息存儲密度。這種小巧但功能強大的芯片不僅可用作存儲器，還能同時用作處理器。數(shù)百萬個此類小芯片可并行工作，快速運行用戶人工智能任務，只需一個小電池就可為其供電。這項新技術可在包括谷歌眼鏡在內的邊緣設備內實現(xiàn)強大的人工智能功能。此外，這項創(chuàng)新及隨后進一步開發(fā)的技術，也有望讓迷你版ChatGPT應用到個人設備內。