14 Apr 2023 (Spotlight Nanowerk) Memori perubahan fase (PCM) adalah jenis teknologi memori non-volatil yang menyimpan data pada skala nano dengan mengubah fase bahan khusus antara keadaan kristal dan amorf. Dalam keadaan kristal, bahan tersebut menunjukkan hambatan listrik yang rendah, sedangkan dalam keadaan amorf, bahan tersebut memiliki hambatan yang tinggi. Dengan menerapkan pulsa panas dan pendinginan cepat yang berbeda, fase dapat dialihkan, sehingga data dapat ditulis dan dibaca sebagai nilai biner (0s dan 1s) atau nilai analog kontinu berdasarkan resistansi material. Memori perubahan fase adalah teknologi baru dengan potensi besar untuk memajukan komputasi dalam memori analog, khususnya dalam jaringan saraf dalam dan komputasi neuromorfik. Berbagai faktor, seperti nilai resistansi, jendela memori, dan penyimpangan resistansi, memengaruhi performa PCM dalam aplikasi ini. Sejauh ini, sulit bagi para peneliti untuk membandingkan perangkat PCM untuk komputasi dalam memori hanya berdasarkan berbagai karakteristik perangkatnya, yang sering kali memiliki trade-off dan korelasi. Tantangan lainnya adalah komputasi dalam memori analog dapat meningkatkan kecepatan dan mengurangi konsumsi daya untuk komputasi AI secara signifikan, namun akurasinya mungkin berkurang karena ketidaksempurnaan pada perangkat memori analog. Penelitian baru, diterbitkan di Material Elektronik Canggih (โOptimasi Memori Perubahan Fase yang Diproyeksikan untuk Inferensi Komputasi Dalam Memori Analogโ), mengatasi masalah ini dengan 1) melakukan benchmarking secara ekstensif pada perangkat PCM di jaringan saraf besar, menawarkan pedoman berharga untuk mengoptimalkan perangkat ini di masa depan, dan 2) meningkatkan dan mengoptimalkan perangkat memori analog yang dibuat dengan bahan perubahan fase, yang pada akhirnya meningkatkan akurasi untuk komputasi AI. Ning Li, yang saat itu bekerja di IBM Research di Yorktown Heights dan Albany (sekarang menjadi Associate Professor di Lehigh University), penulis pertama studi tersebut, dan rekan-rekan IBM-nya menjelaskan: โPertama, kami menemukan bahwa banyak karakteristik perangkat dapat disetel secara sistematis disetel secara sistematis menggunakan lapisan liner yang diperkenalkan pada pekerjaan kami sebelumnya. Kedua, kami menemukan cara untuk mengoptimalkan karakteristik perangkat ini dari sudut pandang sistem menggunakan simulasi tingkat sistem yang ekstensif.โ Kedua kemajuan ini memungkinkan tim untuk mengidentifikasi perangkat terbaik.โ Dalam pekerjaan ini, tim menciptakan model untuk mewakili perilaku penyimpangan dan kebisingan perangkat PCM. Mereka menggunakan model ini untuk menilai kinerja perangkat ini dalam aplikasi inferensi jaringan saraf. Mereka mengevaluasi kinerja jaringan saraf besar dengan puluhan juta bobot (yaitu, parameter dalam jaringan saraf yang menentukan kekuatan koneksi antar neuron; Dalam kasus komputasi dalam memori analog berbasis PCM, bobot disimpan sebagai nilai resistansi pada perangkat PCM) menggunakan perangkat PCM dengan dan tanpa lapisan proyeksi (lapisan tambahan dimasukkan ke dalam struktur perangkat PCM, yang terbuat dari bahan perubahan non-fase), menguji berbagai jaringan saraf dalam (DNN) dan kumpulan data pada beberapa langkah waktu.
Karakteristik perangkat PCM yang diukur dan dampaknya terhadap keakuratan jaringan sebagai fungsi jendela memori PCM a) rentang pemrograman GmaxโGmin, b) koefisien penyimpangan puncak, c) deviasi standar koefisien penyimpangan, d) kebisingan baca yang dinormalisasi, e) ResNet- 32 (CIFAR-10) kesalahan inferensi pada jangka pendek (1 detik) dan jangka panjang (1 bulan) setelah pemrograman, f) kesalahan inferensi LSTM (PTB) pada 1 detik dan 1 bulan setelah pemrograman, g) kesalahan inferensi BERT (MRPC) pada 1 detik dan 1 bulan setelah pemrograman, h) kesalahan inferensi BERT (MNLI) pada 1 detik dan 1 bulan setelah pemrograman. (Dicetak ulang dengan izin oleh Wiley-VCH Verlag) (klik pada gambar untuk memperbesar) Studi ini menemukan bahwa perangkat dengan lapisan proyeksi bekerja dengan baik di berbagai jenis DNN, termasuk jaringan saraf berulang (RNN), jaringan saraf konvolusional (CNN), dan transformator- jaringan berbasis. Para peneliti juga memeriksa dampak karakteristik perangkat yang berbeda terhadap akurasi jaringan dan mengidentifikasi serangkaian spesifikasi perangkat target untuk PCM dengan liner yang dapat menghasilkan perbaikan lebih lanjut. Berbeda dengan laporan sebelumnya mengenai perangkat PCM untuk komputasi AI, penelitian ini mengaitkan hasil perangkat dengan hasil akhir chip komputasi dengan jaringan saraf dalam yang besar dan berguna. Li menjelaskan bahwa perangkat PCM untuk komputasi dalam memori sulit dibandingkan untuk aplikasi AI hanya dengan menggunakan karakteristik perangkat. Studi ini memberikan solusi untuk masalah ini dengan menawarkan benchmarking ekstensif perangkat PCM di berbagai jaringan dalam berbagai kondisi pemetaan bobot dan pedoman untuk optimalisasi perangkat PCM. Dengan mampu menunjukkan bahwa karakteristik perangkat dapat disetel secara terus-menerus, dan bahwa karakteristik ini berkorelasi satu sama lain, optimalisasi perangkat secara sistematis menjadi mungkin. Dengan menggunakan strategi pengoptimalan, para peneliti menunjukkan bahwa mereka dapat mencapai akurasi yang jauh lebih baik untuk pemrograman jangka pendek dan jangka panjang. Mereka secara signifikan mengurangi efek penyimpangan dan kebisingan PCM pada jaringan neural dalam, sehingga meningkatkan akurasi awal dan akurasi jangka panjang. โPotensi penerapan pekerjaan kami mencakup peningkatan kecepatan, pengurangan daya, dan pengurangan biaya dalam pemrosesan bahasa, pengenalan gambar, dan bahkan aplikasi AI yang lebih luas, seperti ChatGPT,โ Li menunjukkan. Sebagai hasil dari pekerjaan ini, para peneliti membayangkan bahwa komputasi jaringan saraf besar akan menjadi lebih cepat, lebih ramah lingkungan, dan lebih murah. Tahap selanjutnya dalam penyelidikan mereka mencakup pengoptimalan lebih lanjut perangkat PCM dan penerapannya dalam chip komputer. โArah masa depan bidang penelitian ini adalah untuk menghasilkan produk nyata yang bermanfaat bagi pelanggan,โ Li menyimpulkan. โMeskipun sistem analog menggunakan perangkat analog yang tidak sempurna, sistem ini menawarkan keunggulan signifikan dalam hal kecepatan, daya, dan biaya. Tantangannya terletak pada mengidentifikasi aplikasi yang sesuai dan mengaktifkannya.โ
By
Michael
Berger
-
Michael adalah penulis tiga buku oleh Royal Society of Chemistry:
Masyarakat Nano: Mendorong Batas Teknologi,
Nanoteknologi: Masa Depan Mungil, dan
Nanoengineering: Keterampilan dan Peralatan Membuat Teknologi Tak Terlihat
Hak Cipta ยฉ
Michael
Berger
-
Michael adalah penulis tiga buku oleh Royal Society of Chemistry:
Masyarakat Nano: Mendorong Batas Teknologi,
Nanoteknologi: Masa Depan Mungil, dan
Nanoengineering: Keterampilan dan Peralatan Membuat Teknologi Tak Terlihat
Hak Cipta ยฉ
Nanowerk
Menjadi penulis tamu Spotlight! Bergabunglah dengan grup kami yang besar dan terus berkembang kontributor tamu. Apakah Anda baru saja menerbitkan makalah ilmiah atau memiliki perkembangan menarik lainnya untuk dibagikan dengan komunitas nanoteknologi? Berikut adalah cara mempublikasikan di nanowerk.com.
- Konten Bertenaga SEO & Distribusi PR. Dapatkan Amplifikasi Hari Ini.
- Platoblockchain. Intelijen Metaverse Web3. Pengetahuan Diperkuat. Akses Di Sini.
- Sumber: https://www.nanowerk.com/spotlight/spotid=62821.php
- :adalah
- 1
- 10
- 7
- 8
- 9
- a
- Sanggup
- ketepatan
- Mencapai
- di seluruh
- Tambahan
- alamat
- uang muka
- keuntungan
- mempengaruhi
- Setelah
- AI
- Membiarkan
- Meskipun
- Amazon
- dan
- Lain
- aplikasi
- Menerapkan
- ADALAH
- AS
- Menghubungkan
- At
- penulis
- berdasarkan
- BE
- menjadi
- menjadi
- makhluk
- TERBAIK
- Lebih baik
- antara
- Buku-buku
- meningkatkan
- batas-batas
- lebih luas
- by
- CAN
- kasus
- pusat
- menantang
- menantang
- perubahan
- mengubah
- karakteristik
- ChatGPT
- murah
- kimia
- Keripik
- Klik
- rekan
- masyarakat
- membandingkan
- komputasi
- komputer
- komputasi
- Kondisi
- Koneksi
- konsumsi
- kontinu
- terus menerus
- korelasi
- Biaya
- dibuat
- pelanggan
- data
- kumpulan data
- Tanggal
- mendalam
- jaringan saraf yang dalam
- menunjukkan
- Menentukan
- Perkembangan
- penyimpangan
- alat
- Devices
- berbeda
- sulit
- arah
- ditemukan
- e
- efek
- Elektronik
- muncul
- Emerging Technology
- aktif
- diaktifkan
- memungkinkan
- meningkatkan
- kesalahan
- Eter (ETH)
- dievaluasi
- Bahkan
- menarik
- pameran
- Menjelaskan
- Menjelaskan
- luas
- faktor
- jauh
- lebih cepat
- bidang
- Menemukan
- menemukan
- Pertama
- Untuk
- ditemukan
- dari
- fungsi
- lebih lanjut
- masa depan
- gif
- besar
- sangat
- Kelompok
- Pertumbuhan
- Tamu
- pedoman
- Memiliki
- ketinggian
- High
- Seterpercayaapakah Olymp Trade? Kesimpulan
- How To
- HTTPS
- i
- IBM
- diidentifikasi
- mengenali
- mengidentifikasi
- gambar
- Pengenalan Gambar
- Dampak
- mengimplementasikan
- memperbaiki
- ditingkatkan
- perbaikan
- meningkatkan
- in
- memasukkan
- Termasuk
- mulanya
- diperkenalkan
- Investigasi
- masalah
- IT
- ikut
- jpg
- bahasa
- besar
- lapisan
- lapisan
- memimpin
- logo
- Panjang
- jangka panjang
- Rendah
- terbuat
- Membuat
- banyak
- pemetaan
- bahan
- bahan
- Mungkin..
- Memori
- Michael
- Tengah
- jutaan
- model
- Bulan
- beberapa
- nama
- ะฝะฐะฝะพัะตั ะฝะพะปะพะณะธะธ
- jaringan
- jaringan
- saraf
- saraf jaringan
- jaringan saraf
- Neuron
- New
- berikutnya
- Kebisingan
- of
- menawarkan
- menawarkan
- on
- ONE
- optimasi
- Optimize
- dioptimalkan
- mengoptimalkan
- Lainnya
- kertas
- parameter
- khususnya
- Puncak
- melakukan
- prestasi
- izin
- tahap
- PHP
- plato
- Kecerdasan Data Plato
- Data Plato
- Titik
- Sudut pandang
- poin
- mungkin
- potensi
- kekuasaan
- sebelumnya
- Sebelumnya
- Masalah
- pengolahan
- Produk
- Profesor
- Pemrograman
- diproyeksikan
- Proyeksi
- menyediakan
- menerbitkan
- diterbitkan
- penerbit
- Mendorong
- jarak
- cepat
- Baca
- nyata
- pengakuan
- menurunkan
- mengurangi
- laporan
- mewakili
- penelitian
- peneliti
- Perlawanan
- mengakibatkan
- Hasil
- kerajaan
- s
- Kedua
- Share
- Pendek
- jangka pendek
- Menunjukkan
- penting
- signifikan
- keterampilan
- So
- sejauh ini
- Masyarakat
- larutan
- khusus
- spesifikasi
- kecepatan
- lampu sorot
- magang
- standar
- Negara
- Negara
- tersimpan
- toko
- Penyelarasan
- kekuatan
- struktur
- Belajar
- seperti itu
- cocok
- beralih
- sistem
- sistem
- target
- tim
- Teknologi
- pengujian
- bahwa
- Grafik
- Masa depan
- mereka
- Mereka
- Ini
- tiga
- Dasi
- waktu
- Judul
- untuk
- bersama
- alat
- jenis
- Akhirnya
- bawah
- universitas
- Pembaruan
- URL
- menggunakan
- Berharga
- Nilai - Nilai
- variasi
- berbagai
- View
- Cara..
- berat
- BAIK
- yang
- sementara
- SIAPA
- akan
- dengan
- dalam
- tanpa
- Kerja
- kerja
- tertulis
- Anda
- zephyrnet.dll
Lebih dari Nanowerk
TESS NASA menemukan dunia seukuran Bumi kedua di sistem planet
Node Sumber: 1890620
Stempel Waktu: Jan 11, 2023
Nanosheet 2D merdu baru memungkinkan banyak aplikasi semikonduktor, mulai dari elektronik hingga fotokatalisis
Node Sumber: 2011573
Stempel Waktu: Mar 15, 2023
Perakitan mandiri yang dipandu laser memungkinkan pembuatan gulungan mikro yang presisi untuk aplikasi tingkat lanjut
Node Sumber: 2534870
Stempel Waktu: April 4, 2024
Peneliti mengontrol molekul individu untuk penginderaan presisi
Node Sumber: 2139741
Stempel Waktu: Juni 19, 2023
Keadaan terikat hibrid dalam kontinum dalam metasurfaces terahertz
Node Sumber: 2108656
Stempel Waktu: 26 Mei 2023
Susunan urutan dan regangan meningkatkan generasi harmonik kedua dengan hetero-bilayer Janus 2D
Node Sumber: 2292508
Stempel Waktu: September 26, 2023
Teknik pencitraan mutakhir menyoroti bagaimana untaian DNA tersusun
Node Sumber: 2224943
Stempel Waktu: Agustus 17, 2023
Mengamati gerak koheren elektron dengan stopwatch attosekon
Node Sumber: 2276425
Stempel Waktu: September 16, 2023
Jenis gesekan baru ditemukan dalam sistem ligan-protein
Node Sumber: 2042093
Stempel Waktu: Mar 31, 2023
Rute deposisi lapisan atom ke film tipis van der Waals Te tingkat elektronik yang dapat diskalakan
Node Sumber: 2277974
Stempel Waktu: September 18, 2023