Команда ученых из Миланского технического университета создала полностью интегрированный аналоговый ускоритель, способный решать как линейные, так и нелинейные системы уравнений. Микросхема изготовлена по стандартной КМОП-технологии, что обеспечивает ее совместимость с существующими кремниевыми производственными процессами.
Ключевой проблемой современных цифровых компьютеров является высокое энергопотребление, вызванное необходимостью постоянного перемещения данных между памятью и процессором. Технология вычислений в памяти решает эту неэффективность, выполняя расчеты непосредственно в массиве памяти, что резко сокращает внутренний трафик данных.
Разработка основана на концепции замкнутого вычисления в памяти, пишет IE. Предыдущие исследования показали, что этот подход может быть в 5000 раз энергоэффективнее традиционных цифровых систем.
Новая микросхема содержит две матрицы 64×64 программируемых резистивных ячеек памяти, дополненных интегральными резисторами для программирования различных уровней сопротивления. Архитектура усилена встроенными аналоговыми компонентами, включая операционные усилители и аналого-цифровые преобразователи. Матрицы функционируют как упорядоченные сетки. Каждое взаимодействие представляет один элемент памяти.
В ходе испытаний микросхема продемонстрировала точность, сопоставимую с традиционными цифровыми системами, но при значительно меньшем энергопотреблении. Также она показала более низкую задержку вычислений и требует меньше места на кремниевой подложке.
«Мы уже работаем над внедрением этой инновации в реальные приложения для снижения энергозатрат на вычисления, особенно в сфере искусственного интеллекта», — отметил профессор Даниеле Иельмини, руководитель научной группы.
Потенциальные области применения включают робототехнику, навигационные системы, дата-центры, а также будущие сети 5G и 6G.
Новый шаг к функциональным квантовым компьютерам сделали прошлым летом исследователи из США. Они описали в своей статье устройство, объединяющее квантовые источники света с электроникой на единой платформе при помощи стандартного 45-нанометрового полупроводникового процесса.
