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存储器“连存带算”从理论转向实践

2020-07-09 15:07 科技日报

以色列理工大学日前表示,研究人员展示了他们利用计算机存储器进行计算的研究成果,这代表着开发存储器计算的重要里程碑,是计算技术方面的突破,将为大数据所需的更快处理和分析提供解决方案。

这次存储器计算研究的新突破,由以色列理工大学维特比电气工程学院夏哈尔·科瓦汀斯基教授和研究生巴拉克·霍夫与来自德国尤利齐研究中心的赖纳·瓦瑟教授等人共同完成,相关成果发表在最近出版的《IEEE电子器件杂志》上。

自从1940年代首台计算机问世以来,计算机的基本结构几乎没有改变。科瓦汀斯基表示,经典计算机包括两个重要组成部分:运算处理器和信息存储器。如今这两方面都取得巨大进步,处理器的处理能力和存储器的存储容量都显著提高。然而,两者之间的通信却成为限制计算机整体处理速度的瓶颈,因为处理器和存储器之间的信息传输速度比处理本身慢得多,并且消耗大量能量。

存储器计算是通过存储器单元自身所进行的数字计算,而非在专门处理单元内执行。同经典计算机相比,存储器计算有望大幅度提高计算性能。随着数据量的增加,对大数据进行更快处理和分析的需求增长,存储器计算是一种理想的解决方案,通过同时进行数据存储和处理,存储器计算允许人们迅速采取行动。

近年来,科瓦汀斯基他们专注于实现功能性存储器计算的几种途径。科瓦汀斯基本人发明了忆阻器辅助逻辑(MAGIC)技术,忆阻器是既能存储又能处理信息的电路形式,超越了该领域常规电路技术的性能。研究人员在论文中介绍了他们是如何在忆阻器上利用MAGIC技术实现存储器计算的。

科瓦汀斯说,10年来他们一直在研究相关理论和计算机模拟,以便让自己设计的逻辑门能够以类似于处理器的方式来完成逻辑计算。这是在实验室中创建和检测的存储部件上,演示存储器计算的首步工作,也意味着存储器计算从理论转向实践。

该研究得到了欧洲研究委员会和以色列科学基金会的支持。(记者毛黎)

责任编辑:李慧英(QZ0017)

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