Ученые внедрили платы памяти в процессоры для ускорения вычислительных задач

Команда международных ученых нашла способ выполнения компьютерных вычислений с помощью плат памяти. Это означает, что данные могут обрабатываться там, где они хранятся, что обеспечивает возможность создания более быстрых и тонких мобильных устройств и компьютеров.

Технология ReRAM.

Международная группа ученых нашла способ выполнения задач процессора (например Intel, QualComm) платами памяти. Эта новая компьютерная цепь произведена в Технологическом университете Нанянг (Сингапур) в взаимодействии с немецким университетом RWTH Aachen and Forschungszentrum Juelich, одним из крупнейших междисциплинарных исследовательских центров Европы.

Она построена на современных микросхемах памяти, известных как Redox-based резистивная память с случайным доступом (ReRAM). Произведенная мировыми производителями (такими как SanDisk и Panasonic), этот тип микросхем является одним из самых быстрых модулей памяти, который скоро появится в продаже.

Однако, помимо хранения информации, профессор Анапум Чаттопадия совместно с профессором Рейнером Вейзером из университета RWTH Aachen и доктором Викасом Раной из Forschungszentrum Juelich продемонстрировали, как ReRAM может быть использован для обработки информации.

Результаты исследования были недавно опубликованы в Scientific Reports.

Существующие устройства и компьютеры вынуждены передавать информацию из памяти в процессор для выполнения вычислений, в то время как технология ReRAM сокращает время и энергию путем исключения подобных передач.

Это также может увеличить скорость применяемых в настольных компьютерах и мобильных устройствах процессоров более чем в два раза.

Из-за внедрения обработки информации в микросхему памяти, может быть сэкономлено место путем удаления процессора. Это приведет к созданию более тонких, маленьких и легких электронных устройств. Исследования также направлены на поиск новых дизайнерских возможностей для потребительской электроники.

Как работает новая цепь.

В настоящее время, все компьютерные процессоры используют бинарную систему, которая использует два состояния – 0 или 1. Например, буква А будет обрабатываться и храниться как последовательность 01000001.

Однако, прототип ReRAM цепи, построенный профессором Chattopadhyay и его сотрудниками, обрабатывает информацию в более чем двух состояниях. Например, он может хранить и обрабатывать данные в виде 0, 1 или 2, известную как троичную систему счисления.

Так как ReRAM использует различное электрическое сопротивление для хранения информации, возможно хранить данные в большем количестве состояний, тем самым увеличивая скорость выполнения вычислительных операций за пределы существующих ограничений.

Профессор Chattopadhyay, являющийся выпускником школы компьютерных технологий и инженерии NTU говорил, что в существующих компьютерных системах вся информация должна быть преобразована в последовательность нулей и единиц перед ее обработкой.

«Это похоже на долгий разговор с кем-нибудь через маленький транслятор, и представляет долгий энергоемки процесс, » - объясняет он. «У нас сейчас есть возможность повысить емкость этого транслятора и обрабатывать информацию более эффективно».

Вопрос увеличения скорости обработки информации является самым необходимым в этой индустрии по всему миру, так как компьютерное программное обеспечение становится все более комплексным, в то время как дата центрам приходится иметь дело с большими объемами информации.

Исследователи говорят, что использование ReRAM для вычислений станет более эффективным в ценовом плане, чем другие компьютерные технологии, как только появится в продаже.

Профессор Вайзер говорит: «ReRAM – универсальное энергонезависимое концепция хранения информации. Эти устройства являются энергоэффективными, быстрыми и могут быть уменьшены до самых маленьких размеров. Используя их не только для хранения, но и для вычислений, может открыть новые возможности эффективного использования энергии в информационных технологиях.»

Превосходные свойства ReRAM (долгосрочная емкость хранения, маленькое энергопотребление и возможность обработки информации на нано уровне) показали многие производители полупроводников, которые вложили средства в исследование данной технологии.

Команда исследователей сейчас в поиске партнеров-производителей для производства троичного компьютера, основанного на технологии ReRAM.

Двигаясь вперед, исследователи будут также работать над производством ReRAM для обработки больше, чем четырех состояний, что позволит получить огромное превосходство в скорости обработки информации, а также проверить его производительность на существующих задачах.

Назад

Не менее интересно