В Китае создан первый в мире нейродинамический чип: Он в 478 раз быстрее GPU в ряде задач

Китайским учёным удалось совершить крупный прорыв в области микроэлектроники. Исследователи Пекинского университета и специалисты Академии наук Китая совместно представили первый в мире мемристорный нейродинамический чип. Данная разработка основана на технологии вычислений в памяти (ин-меморй компутинг) и превосходит по скорости вычислений самые мощные современные графические процессоры (GPU). Об этом сообщает Иксбт.ком сообщает .

По данным издания ИТоме, новый чип произведён по 40-нанометровому технологическому процессу. Результаты исследования опубликованы в авторитетном журнале Скиенке. Главная особенность данного изобретения заключается в том, что оно позволило сократить время одношагового вычисления нейродинамических систем до 2,12 миллисекунды. Этот показатель в специализированных сложных задачах превышает скорость современных видеокарт от 50 до 478 раз.

Гармония памяти и вычислений

В традиционной компьютерной архитектуре данные постоянно перемещаются между памятью и процессором, что приводит к значительным задержкам и энергозатратам. Фазовые мемристоры, применённые китайскими инженерами, одновременно выполняют функции хранения данных и вычислений. Такой подход устраняет «узкие места» при передаче данных и резко повышает эффективность системы.

Технические характеристики чипа также заслуживают внимания: площадь его вычислительного массива составляет всего 0,28 мм². Устройство работает на частоте 50 MHz и включает в себя программируемые схемы генерации импульсов, аналого-цифровые преобразователи и другие важные компоненты. Несмотря на малые размеры, оно способно обрабатывать сверхсложные алгоритмы за тысячные доли секунды.

Новые возможности для искусственного интеллекта и медицины

Данная технология в первую очередь предназначена для таких сложнейших научных задач, как моделирование коры головного мозга человека. Переход нейродинамических аппаратных систем в миллисекундный диапазон способствует созданию более энергоэффективных и интеллектуальных систем искусственного интеллекта (AI). Ожидается, что в будущем это откроет новую эру в робототехнике и управлении сложными динамическими процессами.

Подобные открытия значимы и для стран, находящихся в процессе технологической трансформации, таких как Узбекистан. Производство дешёвых и эффективных чипов в будущем приведёт к снижению цен на высокопроизводительные устройства и их массовому распространению. Достижение Китая демонстрирует наличие альтернативных и более эффективных решений на глобальном рынке полупроводников в то время, когда доминируют такие гиганты, как NVIDIA.

По мнению экспертов, хотя мемристорные чипы в ближайшие годы не смогут полностью заменить традиционные транзисторные процессоры, они станут основным драйвером в области специализированных вычислений, нейросетей и научных исследований. В настоящее время проект успешно прошёл лабораторные испытания, и работа над его внедрением в промышленных масштабах продолжается.