14. huhtikuuta 2023 (Nanowerkin kohdevalo) Phase Change memory (PCM) on eräänlainen haihtumaton muistitekniikka, joka tallentaa tietoja nanomittakaavassa muuttamalla erikoismateriaalin vaihetta kiteisen ja amorfisen tilan välillä. Kiteisessä tilassa materiaalilla on pieni sähkövastus, kun taas amorfisessa tilassa sillä on korkea vastus. Erilaisia lämpö- ja nopeajäähdytyspulsseja käyttämällä voidaan vaihtaa vaihetta, jolloin dataa voidaan kirjoittaa ja lukea binääriarvoina (0s ja 1s) tai jatkuvina analogisina arvoina materiaalin vastuksen perusteella. Vaiheenmuutosmuisti on nouseva teknologia, jolla on suuret mahdollisuudet edistää analogista muistin sisäistä laskentaa, erityisesti syvässä hermoverkoissa ja neuromorfisessa laskennassa. Useat tekijät, kuten vastusarvot, muistiikkuna ja resistanssiryömintä, vaikuttavat PCM:n suorituskykyyn näissä sovelluksissa. Toistaiseksi tutkijoiden on ollut haastavaa vertailla PCM-laitteita muistin sisäiseen laskemiseen pelkästään niiden erilaisten laiteominaisuuksien perusteella, joissa on usein ollut kompromisseja ja korrelaatioita. Toinen haaste on, että analoginen muistin laskenta voi parantaa huomattavasti nopeutta ja vähentää virrankulutusta tekoälylaskennassa, mutta se voi kärsiä heikentyneestä tarkkuudesta, joka johtuu analogisten muistilaitteiden epätäydellisyydestä. Uusi tutkimus, julkaistu v Kehittyneet elektroniset materiaalit ("Projisoidun vaiheenmuutosmuistin optimointi analogista muistin laskentaa varten"), ratkaisee nämä ongelmat 1) vertailemalla laajasti PCM-laitteita suurissa hermoverkoissa, tarjoamalla arvokkaita ohjeita näiden laitteiden optimointiin tulevaisuudessa, ja 2) parantamalla ja optimoimalla analogisia muistilaitteita, jotka on valmistettu vaiheenmuutosmateriaaleista, mikä viime kädessä parantaa tekoälyn laskennan tarkkuutta. Ning Li, joka työskenteli tuolloin IBM Researchissä Yorktown Heightsissa ja Albanyssa (nykyään Lehighin yliopiston apulaisprofessori), tutkimuksen ensimmäinen kirjoittaja ja hänen IBM-kollegansa selittävät: "Ensinnäkin huomasimme, että monet laitteen ominaisuudet voidaan virittää systemaattisesti virittää systemaattisesti aiemmassa työssämme esitellyllä liner-kerroksella. Toiseksi löysimme tavan optimoida nämä laitteen ominaisuudet järjestelmän näkökulmasta käyttämällä laajoja järjestelmätason simulaatioita." Nämä kaksi edistystä yhdessä mahdollistivat tiimin tunnistamisen parhaat laitteet. Tässä työssä ryhmä loi malleja edustamaan PCM-laitteiden ajautumista ja melukäyttäytymistä. He käyttivät näitä malleja arvioidakseen näiden laitteiden suorituskykyä hermoverkkojen päättelysovelluksissa. He arvioivat suurten hermoverkkojen suorituskykyä kymmenillä miljoonilla painoilla (eli neuroniverkon parametrit, jotka määrittävät hermosolujen välisten yhteyksien vahvuuden; PCM-pohjaisessa analogisessa muistin sisäisessä laskennassa painot tallennetaan resistanssiarvoina PCM-laitteissa) käyttämällä PCM-laitteita sekä projisoivien vuorausten kanssa että ilman (PCM-laiterakenteeseen on lisätty kerroksia, jotka on valmistettu ei-faasimuutosmateriaalista), testaamalla erilaisia syviä hermoverkkoja (DNN) ja tietojoukkoja useissa aikavaiheissa.
PCM-laitteen mitatut ominaisuudet ja niiden vaikutus verkon tarkkuuteen PCM-muistiikkunan funktiona a) ohjelmointialue Gmax–Gmin, b) huippuryömintäkerroin, c) ryömintäkertoimen keskihajonta, d) normalisoitu lukukohina, e) ResNet- 32 (CIFAR-10) päättelyvirhe lyhyellä aikavälillä (1 sekunti) ja pitkällä aikavälillä (1 kuukausi) ohjelmoinnin jälkeen, f) LSTM (PTB) johtopäätösvirhe 1 sekunnin ja 1 kuukauden kuluttua ohjelmoinnista, g) BERT (MRPC) johtopäätösvirhe 1 sekunti ja 1 kuukausi ohjelmoinnin jälkeen, h) BERT (MNLI) -johtopäätösvirhe 1 sekunnin ja 1 kuukauden kuluttua ohjelmoinnista. (Uudelleenpainettu Wiley-VCH Verlagin luvalla) (klikkaa kuvaa suurentaaksesi) Tutkimuksessa todetaan, että projektiovuorilla varustetut laitteet toimivat hyvin eri DNN-tyypeissä, mukaan lukien toistuvat hermoverkot (RNN), konvoluutiohermoverkot (CNN) ja muuntaja- perustuvat verkot. Tutkijat tutkivat myös erilaisten laitteiden ominaisuuksien vaikutusta verkon tarkkuuteen ja tunnistivat joukon PCM:n kohdelaitespesifikaatioita, jotka voivat johtaa lisäparannuksiin. Toisin kuin aiemmat raportit PCM-laitteista tekoälylaskentaa varten, tämä työ yhdistää laitetulokset suurten ja hyödyllisten syvähermoverkkojen laskentasirujen lopputuloksiin. Tohtori Li selittää, että muistin sisäiseen laskemiseen tarkoitettuja PCM-laitteita on vaikea verrata tekoälysovelluksiin käyttämällä vain laitteen ominaisuuksia. Tutkimus tarjoaa ratkaisun tähän ongelmaan tarjoamalla laajan PCM-laitteiden benchmarkingin eri verkoissa erilaisissa painokartoituksen olosuhteissa ja ohjeita PCM-laitteiden optimointiin. Kun pystymme osoittamaan, että laitteiden ominaisuuksia voidaan virittää jatkuvasti ja että nämä ominaisuudet korreloivat keskenään, laitteiden systemaattinen optimointi tulee mahdolliseksi. Optimointistrategiaansa käyttämällä tutkijat osoittivat, että he voivat saavuttaa paljon paremman tarkkuuden sekä lyhyen että pitkän aikavälin ohjelmoinnissa. Ne vähensivät merkittävästi PCM:n ajautumisen ja kohinan vaikutuksia syviin hermoverkkoihin, mikä paransi sekä alkutarkkuutta että pitkän aikavälin tarkkuutta. "Työmme mahdollisia sovelluksia ovat parannettu nopeus, pienempi teho ja alhaisemmat kustannukset kielenkäsittelyssä, kuvantunnistuksessa ja vielä laajemmat tekoälysovellukset, kuten ChatGPT", Li huomauttaa. Tämän työn tuloksena tutkijat näkevät, että suurten neuroverkkojen laskennasta tulee nopeampaa, vihreämpää ja halvempaa. Heidän tutkimuksensa seuraavat vaiheet sisältävät PCM-laitteiden optimoinnin edelleen ja niiden toteuttamisen tietokonesiruissa. "Tämän tutkimusalan tulevaisuuden suunta on mahdollistaa todellisia tuotteita, joista asiakkaat pitävät hyödyllisinä", Li päättää. "Vaikka analogiset järjestelmät käyttävät epätäydellisiä analogisia laitteita, ne tarjoavat merkittäviä etuja nopeuden, tehon ja kustannusten suhteen. Haasteena on sopivien sovellusten tunnistaminen ja niiden mahdollistaminen."
By
Michael
Berger
-
Michael on kirjoittanut kolme Royal Society of Chemistry -kirjaa:
Nano-yhteiskunta: Teknologian rajojen siirtäminen,
Nanoteknologia: Tulevaisuus on pienija
Nano-tekniikka: Osaamisen ja työkalujen tekeminen tekniikasta näkymättömäksi
Copyright ©
Michael
Berger
-
Michael on kirjoittanut kolme Royal Society of Chemistry -kirjaa:
Nano-yhteiskunta: Teknologian rajojen siirtäminen,
Nanoteknologia: Tulevaisuus on pienija
Nano-tekniikka: Osaamisen ja työkalujen tekeminen tekniikasta näkymättömäksi
Copyright ©
Nanowerk
Ryhdy Spotlight-vieraskirjailijaksi! Liity laajaan ja kasvavaan ryhmäämme vierailevat avustajat. Oletko juuri julkaissut tieteellisen artikkelin vai onko sinulla muuta mielenkiintoista kehitystä nanoteknologiayhteisön kanssa? Näin julkaistaan nanowerk.com-sivustossa.
- SEO-pohjainen sisällön ja PR-jakelu. Vahvista jo tänään.
- Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Tietoa laajennettu. Pääsy tästä.
- Lähde: https://www.nanowerk.com/spotlight/spotid=62821.php
- :On
- 1
- 10
- 7
- 8
- 9
- a
- pystyy
- tarkkuus
- Saavuttaa
- poikki
- lisä-
- osoitteet
- ennakot
- etuja
- vaikuttaa
- Jälkeen
- AI
- Salliminen
- Vaikka
- Amazon
- ja
- Toinen
- sovellukset
- Hakeminen
- OVAT
- AS
- Työtoveri
- At
- kirjoittaja
- perustua
- BE
- tulevat
- tulee
- ovat
- PARAS
- Paremmin
- välillä
- Kirjat
- lisäämällä
- rajat
- laajempaa
- by
- CAN
- tapaus
- keskus
- haaste
- haastava
- muuttaa
- muuttuviin
- ominaisuudet
- ChatGPT
- halvempaa
- kemia
- sirut
- napsauttaa
- työtovereiden
- yhteisö
- verrata
- laskeminen
- tietokone
- tietojenkäsittely
- olosuhteet
- Liitännät
- kulutus
- jatkuva
- jatkuvasti
- korrelaatiot
- Hinta
- luotu
- Asiakkaat
- tiedot
- aineistot
- Päivämäärä
- syvä
- syvät hermoverkot
- osoittivat
- Määrittää
- kehitys
- poikkeama
- laite
- Laitteet
- eri
- vaikea
- suunta
- löysi
- e
- vaikutukset
- Elektroninen
- syntymässä
- Kehittyvä teknologia
- mahdollistaa
- käytössä
- mahdollistaa
- parantaa
- virhe
- Eetteri (ETH)
- arvioitu
- Jopa
- jännittävä
- Näytteillä
- Selittää
- selittää
- laaja
- tekijät
- paljon
- nopeampi
- ala
- Löytää
- löydöt
- Etunimi
- varten
- löytyi
- alkaen
- toiminto
- edelleen
- tulevaisuutta
- gif
- suuri
- suuresti
- Ryhmä
- Kasvava
- vieras
- suuntaviivat
- Olla
- korkeudet
- Korkea
- Miten
- Miten
- HTTPS
- i
- IBM
- tunnistettu
- tunnistaa
- tunnistaminen
- kuva
- Kuvan tunnistus
- Vaikutus
- täytäntöönpanosta
- parantaa
- parani
- parannuksia
- parantaminen
- in
- sisältää
- Mukaan lukien
- ensimmäinen
- käyttöön
- Tutkimukset
- kysymykset
- IT
- yhdistää
- jpg
- Kieli
- suuri
- kerros
- kerrokset
- johtaa
- logo
- Pitkät
- pitkän aikavälin
- Matala
- tehty
- Tekeminen
- monet
- kartoitus
- materiaali
- tarvikkeet
- Saattaa..
- Muisti
- Michael
- Keskimmäinen
- miljoonia
- mallit
- Kuukausi
- moninkertainen
- nimi
- nanoteknologian
- verkko
- verkot
- hermo-
- neuroverkkomallien
- hermoverkkoihin
- neuronien
- Uusi
- seuraava
- Melu
- of
- kampanja
- tarjoamalla
- on
- ONE
- optimointi
- Optimoida
- optimoitu
- optimoimalla
- Muut
- Paperi
- parametrit
- erityisesti
- Peak
- suorittaa
- suorituskyky
- lupa
- vaihe
- PHP
- Platon
- Platonin tietotieto
- PlatonData
- Kohta
- Näkökulma
- pistettä
- mahdollinen
- mahdollinen
- teho
- edellinen
- Aikaisempi
- Ongelma
- käsittely
- Tuotteemme
- Opettaja
- Ohjelmointi
- ennustetaan
- Projektio
- tarjoaa
- julkaista
- julkaistu
- kustantaja
- Työnnä
- alue
- nopeasti
- Lue
- todellinen
- tunnustaminen
- vähentää
- Vähentynyt
- Raportit
- edustaa
- tutkimus
- Tutkijat
- vastus
- johtua
- tulokset
- kuninkaallinen
- s
- Toinen
- Jaa:
- Lyhyt
- Lyhytaikainen
- näyttää
- merkittävä
- merkittävästi
- taitoja
- So
- niin kaukana
- yhteiskunta
- ratkaisu
- erikoistunut
- tekniset tiedot
- nopeus
- Valokeila
- vaiheissa
- standardi
- Osavaltio
- Valtiot
- tallennettu
- varastot
- Strategia
- vahvuus
- rakenne
- tutkimus
- niin
- sopiva
- kytketty
- järjestelmä
- järjestelmät
- Kohde
- joukkue-
- Elektroniikka
- Testaus
- että
- -
- Tulevaisuus
- heidän
- Niitä
- Nämä
- kolmella
- Ties
- aika
- Otsikko
- että
- yhdessä
- työkalut
- tyypit
- Lopulta
- varten
- yliopisto
- Päivitykset
- URL
- käyttää
- arvokas
- arvot
- lajike
- eri
- Näytä
- Tapa..
- paino
- HYVIN
- joka
- vaikka
- KUKA
- tulee
- with
- sisällä
- ilman
- Referenssit
- työskentely
- kirjallinen
- Sinun
- zephyrnet
Lisää aiheesta Nanowerk
Läpimurto vedenkäsittelyssä – polyfenyleeni/hiilinanoputkikomposiittikalvo
Lähdesolmu: 2387757
Aikaleima: Marraskuu 17, 2023
Kuinka mikroelektroniikka vie tietojenkäsittelyn uusiin korkeuksiin
Lähdesolmu: 2357697
Aikaleima: Lokakuu 31, 2023
Tekoäly loihtii proteiineja, jotka nopeuttavat kemiallisia reaktioita
Lähdesolmu: 1972871
Aikaleima: Helmikuu 22, 2023
Tutkijat pujottelevat metalliatomirivejä nanokuitukimppuihin
Lähdesolmu: 1992515
Aikaleima: Mar 4, 2023
Kutistuvat hydrogeelit laajentavat nanovalmistusvaihtoehtoja
Lähdesolmu: 1856267
Aikaleima: Joulukuu 22, 2022
Turvallisempia kvanttipisteitä lääketieteessä ja vedenpuhdistuksessa
Lähdesolmu: 2520258
Aikaleima: Mar 20, 2024
Bakteerien poistaminen juomavedestä hopeasulfidin kvanttipisteillä
Lähdesolmu: 2003684
Aikaleima: Mar 10, 2023
MOF-katalyytti puhdistaa rikkakasvien torjunta-aineiden pilaamaa vettä ja tuottaa vetyä
Lähdesolmu: 1995631
Aikaleima: Mar 6, 2023
Sidosten katkaiseminen: Kaksoiskierteisen vetoketjun purkaminen paljastaa DNA:n fysiikan
Lähdesolmu: 2016844
Aikaleima: Mar 17, 2023
Rajapintojen ferromagnetismin löytö 2D-antiferromagneettisissa heterorakenteissa
Lähdesolmu: 1786487
Aikaleima: Joulukuu 26, 2022
Kehittynyt keinotekoinen fotosynteesikatalysaattori käyttää hiilidioksidia tehokkaammin biohajoavien muovien luomiseen
Lähdesolmu: 2483974
Aikaleima: Helmikuu 16, 2024
Testataan hiukkasten sirontaa ja heijastusta grafeenissa
Lähdesolmu: 2295853
Aikaleima: Syyskuu 27, 2023