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標(biāo)簽 > 存內(nèi)計(jì)算
存內(nèi)計(jì)算,顧名思義就是把計(jì)算單元嵌入到內(nèi)存當(dāng)中。通常計(jì)算機(jī)運(yùn)行的馮·諾依曼體系包括存儲(chǔ)單元和計(jì)算單元兩部分,計(jì)算機(jī)實(shí)施運(yùn)算需要先把數(shù)據(jù)存入主存儲(chǔ)器,再按順序從主存儲(chǔ)器中取出指令。
存內(nèi)計(jì)算是一個(gè)由來(lái)已久的概念,其主要目的是為了解決內(nèi)存墻問(wèn)題。
存內(nèi)計(jì)算,顧名思義就是把計(jì)算單元嵌入到內(nèi)存當(dāng)中。通常計(jì)算機(jī)運(yùn)行的馮·諾依曼體系包括存儲(chǔ)單元和計(jì)算單元兩部分,計(jì)算機(jī)實(shí)施運(yùn)算需要先把數(shù)據(jù)存入主存儲(chǔ)器,再按順序從主存儲(chǔ)器中取出指令,一條一條的執(zhí)行,數(shù)據(jù)需要在處理器與存儲(chǔ)器之間進(jìn)行頻繁遷移,如果內(nèi)存的傳輸速度跟不上CPU的性能,就會(huì)導(dǎo)致計(jì)算能力受到限制,即“內(nèi)存墻”出現(xiàn),例如,CPU處理運(yùn)算一道指令的耗時(shí)假若為1ns,但內(nèi)存讀取傳輸該指令的耗時(shí)可能就已達(dá)到10ns,嚴(yán)重影響了CPU的運(yùn)行處理速度。
在過(guò)去幾十年中,處理器的運(yùn)行速度隨著摩爾定律高速提升,然而計(jì)算機(jī)中的主存儲(chǔ)器DRAM是基于電容充放電實(shí)現(xiàn)的高密度存儲(chǔ)方案,其性能(速度)取決于電容充放電速度以及DRAM與處理器之間的接口帶寬,總體來(lái)看其性能提升速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)慢于處理器速度,目前DRAM的性能已經(jīng)成為了整體計(jì)算機(jī)性能的一個(gè)重要瓶頸,即所謂阻礙性能提升的“內(nèi)存墻”。
除了性能之外,內(nèi)存對(duì)于能效比的限制也成了傳統(tǒng)馮諾伊曼體系計(jì)算機(jī)的一個(gè)瓶頸,尤其是對(duì)于人工智能(神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型)應(yīng)用來(lái)說(shuō)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)就是計(jì)算量大,而且計(jì)算過(guò)程中涉及到的數(shù)據(jù)量也很大,使用傳統(tǒng)馮諾伊曼架構(gòu)會(huì)頻繁讀寫內(nèi)存。目前的DRAM一次讀寫32bit數(shù)據(jù)消耗的能量比起32bit數(shù)據(jù)計(jì)算消耗的能量要大兩到三個(gè)數(shù)量級(jí),因此成為了總體計(jì)算設(shè)備中的能效比瓶頸。
存內(nèi)計(jì)算就是為了解決內(nèi)存墻問(wèn)題而提出的方案。如前所述,馮諾依曼架構(gòu)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)把存儲(chǔ)器和處理器分割成了兩個(gè)部分,而處理器頻繁訪問(wèn)存儲(chǔ)器的開(kāi)銷就形成了內(nèi)存墻。存內(nèi)計(jì)算的基本思路就是把計(jì)算和存儲(chǔ)合二為一,從而實(shí)現(xiàn)減少處理器訪問(wèn)存儲(chǔ)器的頻率(因?yàn)橛?jì)算已經(jīng)在存儲(chǔ)器內(nèi)完成了大部分)。嚴(yán)格來(lái)說(shuō),存內(nèi)計(jì)算還可以分為兩種思路。第一種思路主要偏向于電路革新,其方法是通過(guò)電路革新讓存儲(chǔ)器本身就具有計(jì)算能力,例如在存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)讀出的decoder等地方做改動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)計(jì)算等。
探索存內(nèi)計(jì)算—基于 SRAM 的存內(nèi)計(jì)算與基于 MRAM 的存算一體的探究
本文深入探討了基于SRAM和MRAM的存算一體技術(shù)在計(jì)算領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展。首先,介紹了基于SRAM的存內(nèi)邏輯計(jì)算技術(shù),包括其原理、優(yōu)勢(shì)以及在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域...
2024-05-16 標(biāo)簽:存儲(chǔ)器神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)sram 4190 0
存內(nèi)計(jì)算原理分類——數(shù)字存內(nèi)計(jì)算與模擬存內(nèi)計(jì)算
數(shù)字存內(nèi)計(jì)算與模擬存內(nèi)計(jì)算各有優(yōu)劣,都是存算一體發(fā)展進(jìn)程中的重點(diǎn)發(fā)展路徑,數(shù)字存內(nèi)計(jì)算由于其高速、高精度、抗噪性強(qiáng)、工藝技術(shù)成熟、能效比高等特點(diǎn),更適用...
回顧60多年計(jì)算行業(yè)的發(fā)展史,芯片的算力提升一直按照摩爾定律的節(jié)奏推進(jìn),但主流的計(jì)算范式始終遵循馮-諾依曼架構(gòu)設(shè)計(jì)。
存內(nèi)計(jì)算芯片的基石-存儲(chǔ)介質(zhì)匯總
作為新的計(jì)算架構(gòu),存內(nèi)計(jì)算(Computing In Memory,CIM)被認(rèn)為是具有潛力的革命性技術(shù)。重點(diǎn)是將存儲(chǔ)與計(jì)算融合,有效克服馮·諾依曼架構(gòu)...
存內(nèi)計(jì)算——助力實(shí)現(xiàn)28nm等效7nm功效
可重構(gòu)芯片嘗試在芯片內(nèi)布設(shè)可編程的計(jì)算資源,根據(jù)計(jì)算任務(wù)的數(shù)據(jù)流特點(diǎn),動(dòng)態(tài)構(gòu)造出最適合的計(jì)算架構(gòu),國(guó)內(nèi)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)并在12nm工藝下制造的CGRA芯片,已經(jīng)...
知存科技助力AI應(yīng)用落地:WTMDK2101-ZT1評(píng)估板實(shí)地評(píng)測(cè)與性能揭秘
隨著當(dāng)今數(shù)據(jù)迅速增長(zhǎng),傳統(tǒng)的馮諾依曼架構(gòu)內(nèi)存墻正在成為計(jì)算性能進(jìn)一步提升的阻礙。新一代的存內(nèi)計(jì)算(IMC)和近存計(jì)算(NMC)架構(gòu)有望突破這一瓶頸,顯著...
存內(nèi)計(jì)算芯片研究進(jìn)展以及應(yīng)用-以基于Nor Flash的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)量化以及部署
經(jīng)過(guò)對(duì)動(dòng)態(tài)閾值量化算法的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,包括實(shí)驗(yàn)平臺(tái)及相關(guān)設(shè)置、在CIFAR-10數(shù)據(jù)集上對(duì)參數(shù)和激活層進(jìn)行的驗(yàn)證以及對(duì)AlexNet、VGG16和ResNe...
2024-05-17 標(biāo)簽:數(shù)據(jù)集卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)存算一體 2476 0
過(guò)去幾十年來(lái),在摩爾定律的推動(dòng)下,處理器的性能有了顯著提高。然而,傳統(tǒng)的計(jì)算架構(gòu)將數(shù)據(jù)的處理和存儲(chǔ)分離開(kāi)來(lái),隨著以數(shù)據(jù)為中心的計(jì)算(如機(jī)器學(xué)習(xí))的發(fā)展,...
2023-12-05 標(biāo)簽:處理器摩爾定律計(jì)算機(jī) 2459 0
數(shù)據(jù)中心解耦架構(gòu)的技術(shù)路線解析
NetDAM 實(shí)現(xiàn)的存算資源互聯(lián)系統(tǒng),CPU、DSA、存儲(chǔ)等資源可以通過(guò)AXI、CHI或PCIe/CXL等總線直連到NetDAM,不同 NetDAM 之...
2023-10-09 標(biāo)簽:以太網(wǎng)cpu數(shù)據(jù)中心 2243 0
存內(nèi)計(jì)算芯片研究進(jìn)展及應(yīng)用
在NOR Flash存內(nèi)計(jì)算芯片當(dāng)中,向量-矩陣乘法運(yùn)算基于電流/電壓的跨導(dǎo)與基爾霍夫定律進(jìn)行物理實(shí)現(xiàn),如圖7(a)所示。因此,其核心是設(shè)計(jì)NOR Fl...
蘋芯科技成立于2021年,專注于存內(nèi)計(jì)算AI芯片研究與應(yīng)用,希望通過(guò)SRAM技術(shù)路線突破傳統(tǒng)馮·諾依曼結(jié)構(gòu)所造成的存儲(chǔ)墻局限,為人工智能行業(yè)下的多元場(chǎng)景...
2022-08-08 標(biāo)簽:cpu存儲(chǔ)存內(nèi)計(jì)算 5471 0
AI時(shí)代的存儲(chǔ)墻,哪種存算方案才能打破?
回顧計(jì)算行業(yè)幾十年的歷史,芯片算力提升在幾年前,還在遵循摩爾定律??呻S著如今摩爾定律顯著放緩,算力發(fā)展已經(jīng)陷入瓶頸。而且禍不單行,陷入同樣困境的還有存儲(chǔ)...
蘋芯科技Pimchip-S系列存算一體芯片為智能化產(chǎn)業(yè)高效賦能
2023世界人工智能大會(huì)(以下簡(jiǎn)稱“WAIC”)于7月6-8日在上海舉辦,以“智聯(lián)世界 生成未來(lái)”為主題,聚焦通用人工智能發(fā)展,營(yíng)造良好創(chuàng)新生態(tài),擁抱智...
存內(nèi)計(jì)算公司蘋芯科技完成A輪融資,已與國(guó)內(nèi)外頭部電子企業(yè)達(dá)成合作
近日,蘋芯科技宣布已于數(shù)月前完成千萬(wàn)級(jí)美元A輪融資,該輪融資由春華創(chuàng)投領(lǐng)投,紅點(diǎn)中國(guó)、紅杉中國(guó)、真格基金等老股東全部跟投。據(jù)悉,本輪融資資金將主要用于加...
專注存內(nèi)計(jì)算的知存科技榮獲2024全球(中國(guó))半導(dǎo)體市場(chǎng)年度最佳企業(yè)獎(jiǎng)
在近日舉行的2024-2025全球半導(dǎo)體市場(chǎng)峰會(huì)上,知存科技憑借在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力及未來(lái)前景方面的卓越表現(xiàn),榮獲世界集成電路協(xié)會(huì)(World Integrat...
電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道(文/周凱揚(yáng))無(wú)論是前段時(shí)間爆火的繪圖模型Stable Diffusion,還是大規(guī)模語(yǔ)言模型ChatGPT,AI無(wú)疑已經(jīng)成了新時(shí)代的自...
2022-12-13 標(biāo)簽:存內(nèi)計(jì)算 2021 0
知存科技介紹,WTM2101可使用sub-mW級(jí)功耗完成大規(guī)模深度學(xué)習(xí)運(yùn)算,特別適合可穿戴設(shè)備中的智能語(yǔ)音和智能健康服務(wù)。
2023-02-09 標(biāo)簽:cpusoc存內(nèi)計(jì)算 1773 0
WTM存內(nèi)計(jì)算芯片助力AI應(yīng)用新圖景
中國(guó)集成電路設(shè)計(jì)業(yè)2022年會(huì)暨廈門集成電路產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展高峰論壇(ICCAD 2022)在廈門國(guó)際會(huì)展中心圓滿閉幕。數(shù)百家企業(yè)亮相展區(qū),百余位學(xué)術(shù)及企業(yè)...
提到多模態(tài)融合感知, 我們難免會(huì)覺(jué)得有些困惑 “模態(tài)”,可理解為“感官” 多模態(tài)即將多種感官融合 不夠直觀? 那今天我們就以一道競(jìng)猜題開(kāi)場(chǎng) ...
2022-11-03 標(biāo)簽:機(jī)器視覺(jué)人工智能存算一體 865 0
西門子 EDA的內(nèi)存技術(shù)專家Jongsin Yun說(shuō), SRAM 的微縮滯后于邏輯收縮,主要是由于最新技術(shù)中嚴(yán)格的設(shè)計(jì)規(guī)則。過(guò)去,我們對(duì) SRAM 有單...
2023-12-15 標(biāo)簽:轉(zhuǎn)換器西門子DDR 799 0
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