專注于人工智能系統(tǒng)的新型計(jì)算機(jī)芯片問世

• 2018年11月19日 ZhangHongYuan來源：科技日?qǐng)?bào)、太平洋電腦網(wǎng) 515 28
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  技術(shù)升級(jí)提升競爭力，行業(yè)轉(zhuǎn)型增強(qiáng)優(yōu)勢(shì)，安全芯片行業(yè)企業(yè)如何選擇？

  在一個(gè)供大于求的需求經(jīng)濟(jì)時(shí)代，企業(yè)成功的關(guān)鍵就在于，是否能夠在需求尚未形成之時(shí)就牢牢地鎖定并捕捉到它。那些成功的公司往往都會(huì)傾盡畢生的精力及資源搜尋產(chǎn)業(yè)的當(dāng)前需求、潛在需求以及新的...

該芯片基于內(nèi)存計(jì)算技術(shù)，旨在克服處理器需要花費(fèi)大量時(shí)間和能量從內(nèi)存中獲取數(shù)據(jù)的主要瓶頸，通過直接在內(nèi)存中執(zhí)行計(jì)算，提高速度和效率。

通過改變計(jì)算的基本屬性，美國普林斯頓大學(xué)研究人員日前打造的一款專注于人工智能系統(tǒng)的新型計(jì)算機(jī)芯片，可在極大提高性能的同時(shí)減少能耗需求。

該芯片基于內(nèi)存計(jì)算技術(shù)，旨在克服處理器需要花費(fèi)大量時(shí)間和能量從內(nèi)存中獲取數(shù)據(jù)的主要瓶頸，通過直接在內(nèi)存中執(zhí)行計(jì)算，提高速度和效率。芯片采用了標(biāo)準(zhǔn)編程語言，在依賴高性能計(jì)算且電池壽命有限的手機(jī)、手表或其他設(shè)備上特別有用。

研究人員表示，對(duì)于許多應(yīng)用而言，芯片的節(jié)能與性能提升同樣重要，因?yàn)樵S多人工智能應(yīng)用程序?qū)⒃谟梢苿?dòng)電話或可穿戴醫(yī)療傳感器等電池驅(qū)動(dòng)的設(shè)備上運(yùn)行。這也是對(duì)可編程性的需求所在。

經(jīng)典計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)將處理數(shù)據(jù)的中央處理器與存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的內(nèi)存分離，很多計(jì)算機(jī)的能耗用于來回轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)。新芯片考慮在架構(gòu)級(jí)別而不是晶體管級(jí)別來突破摩爾定律的局限。但創(chuàng)建這樣一個(gè)系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)是，內(nèi)存電路要設(shè)計(jì)得盡可能密集，以便打包大量數(shù)據(jù)。

研究團(tuán)隊(duì)使用電容器來解決上述問題，電容器可比晶體管在更密集的空間內(nèi)進(jìn)行計(jì)算，還可非常精確地制作在芯片上。新設(shè)計(jì)將電容器與芯片上的靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(SRAM)的傳統(tǒng)單元配對(duì)。電容器和SRAM的組合用于對(duì)模擬(非數(shù)字)域中的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。這種內(nèi)存電路可按照芯片中央處理單元的指令執(zhí)行計(jì)算。

實(shí)驗(yàn)室測(cè)試表明，該芯片的性能比同類芯片快幾十到幾百倍。研究人員稱，其已將內(nèi)存電路集成到可編程處理器架構(gòu)中。“如果以前的芯片是強(qiáng)大的引擎，新芯片就是整車?！?/p>

普林斯頓大學(xué)研制的新芯片主要用于支持為深度學(xué)習(xí)推理算法設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，這些算法允許計(jì)算機(jī)通過學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)集來制定決策和執(zhí)行復(fù)雜的任務(wù)。深度學(xué)習(xí)系統(tǒng)可指導(dǎo)自動(dòng)駕駛汽車、面部識(shí)別系統(tǒng)和醫(yī)療診斷軟件。

相關(guān)閱讀：促進(jìn)AI商業(yè)應(yīng)用 德國投入人工智能研發(fā)30億歐元

近日德國政府宣布，將撥款30億歐元用于人工智能技術(shù)的研發(fā)工作。此舉也是為了縮小德國在軟件引導(dǎo)創(chuàng)新方面與美國和亞洲之間的差距。從路透社得到的一份關(guān)于“德國制造人工智能”的報(bào)告草案中可以看到，直到2025年，德國在人工智能方面投入的研發(fā)經(jīng)費(fèi)總額。由此可以看出，人工智能及數(shù)字技術(shù)給德國傳統(tǒng)的出口導(dǎo)向性制造業(yè)已經(jīng)構(gòu)成了挑戰(zhàn)，而德國正在為此擔(dān)憂。

在這份報(bào)告中還特意提到了人工智能帶來的“社會(huì)政策和勞動(dòng)力”影響，這也表明，德國作為一個(gè)重視隱私保護(hù)的國家，對(duì)于短期內(nèi)可能發(fā)生的技術(shù)變革從而能夠顛覆當(dāng)前社會(huì)的模式也感到了緊張。

報(bào)告稱：“我們希望促進(jìn)人工智能在商業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。然而，這種有著深遠(yuǎn)影響的技術(shù)必須被放在保護(hù)社會(huì)基本價(jià)值和個(gè)人權(quán)利的框架內(nèi)?！?/p>

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