14 Tháng Tư, 2023 (Tiêu điểm Nanowerk) Bộ nhớ thay đổi pha (PCM) là một loại công nghệ bộ nhớ không bay hơi, lưu trữ dữ liệu ở cấp độ nano bằng cách thay đổi pha của vật liệu chuyên dụng giữa trạng thái tinh thể và vô định hình. Ở trạng thái kết tinh, vật liệu có điện trở suất thấp, trong khi ở trạng thái vô định hình, vật liệu có điện trở suất cao. Bằng cách áp dụng các xung nhiệt và làm mát nhanh khác nhau, pha có thể được chuyển đổi, cho phép ghi và đọc dữ liệu dưới dạng giá trị nhị phân (0 và 1) hoặc giá trị tương tự liên tục dựa trên điện trở của vật liệu. Bộ nhớ thay đổi pha là một công nghệ mới nổi có tiềm năng lớn để thúc đẩy tính toán trong bộ nhớ tương tự, đặc biệt là trong các mạng thần kinh sâu và điện toán mô phỏng thần kinh. Các yếu tố khác nhau, chẳng hạn như giá trị điện trở, cửa sổ bộ nhớ và độ lệch điện trở, ảnh hưởng đến hiệu suất của PCM trong các ứng dụng này. Cho đến nay, các nhà nghiên cứu gặp khó khăn khi so sánh các thiết bị PCM với tính toán trong bộ nhớ chỉ dựa trên các đặc điểm thiết bị khác nhau của chúng, thường có sự đánh đổi và tương quan. Một thách thức khác là điện toán trong bộ nhớ analog có thể cải thiện đáng kể tốc độ và giảm mức tiêu thụ điện năng cho điện toán AI, nhưng nó có thể bị giảm độ chính xác do sự không hoàn hảo trong các thiết bị bộ nhớ analog. Nghiên cứu mới được công bố trên Vật liệu điện tử tiên tiến (“Tối ưu hóa bộ nhớ thay đổi pha dự kiến cho suy luận điện toán trong bộ nhớ tương tự”), giải quyết các vấn đề này bằng cách 1) đánh giá rộng rãi các thiết bị PCM trong mạng thần kinh lớn, đưa ra các hướng dẫn có giá trị để tối ưu hóa các thiết bị này trong tương lai và 2) cải thiện và tối ưu hóa các thiết bị bộ nhớ analog được chế tạo bằng vật liệu thay đổi pha, cuối cùng là nâng cao độ chính xác cho điện toán AI. Ning Li, lúc đó đang làm việc tại IBM Research ở Yorktown Heights và Albany (hiện là Phó Giáo sư tại Đại học Lehigh), tác giả đầu tiên của nghiên cứu và các đồng nghiệp IBM của ông giải thích: “Đầu tiên, chúng tôi phát hiện ra rằng nhiều đặc điểm của thiết bị có thể được điều chỉnh một cách có hệ thống bằng cách sử dụng lớp lót được giới thiệu trong công việc trước đây của chúng tôi. Thứ hai, chúng tôi đã tìm ra cách tối ưu hóa các đặc điểm này của thiết bị theo quan điểm hệ thống bằng cách sử dụng các mô phỏng cấp hệ thống mở rộng.” Hai tiến bộ này kết hợp với nhau đã giúp nhóm xác định được những thiết bị tốt nhất.” Trong công việc này, nhóm đã tạo ra các mô hình thể hiện hành vi trôi dạt và tiếng ồn của các thiết bị PCM. Họ đã sử dụng những mô hình này để đánh giá hiệu suất của các thiết bị này trong các ứng dụng suy luận mạng thần kinh. Họ đã đánh giá hiệu suất của các mạng thần kinh lớn với hàng chục triệu trọng số (tức là các tham số trong mạng thần kinh xác định cường độ kết nối giữa các nơ-ron; Trong trường hợp tính toán trong bộ nhớ tương tự dựa trên PCM, các trọng số được lưu trữ như giá trị điện trở trong thiết bị PCM) sử dụng thiết bị PCM cả có và không có lớp lót chiếu (các lớp bổ sung được đưa vào cấu trúc thiết bị PCM, được làm bằng vật liệu không thay đổi pha), thử nghiệm nhiều mạng thần kinh sâu (DNN) và bộ dữ liệu ở nhiều bước thời gian.
Các đặc tính được đo của thiết bị PCM và tác động của chúng đến độ chính xác của mạng như là một chức năng của cửa sổ bộ nhớ PCM a) phạm vi lập trình Gmax–Gmin, b) hệ số lệch cực đại, c) độ lệch chuẩn của hệ số lệch, d) nhiễu đọc chuẩn hóa, e) ResNet- 32 (CIFAR-10) lỗi suy luận ngắn hạn (1 giây) và dài hạn (1 tháng) sau khi lập trình, f) Lỗi suy luận LSTM (PTB) tại 1 giây và 1 tháng sau khi lập trình, g) Lỗi suy luận BERT (MRPC) tại thời điểm 1 giây và 1 tháng sau khi lập trình, h) lỗi suy luận BERT (MNLI) tại thời điểm 1 giây và 1 tháng sau khi lập trình. (Được in lại với sự cho phép của Wiley-VCH Verlag) (nhấp vào hình ảnh để phóng to) Nghiên cứu cho thấy các thiết bị có lớp lót chiếu hoạt động tốt trên nhiều loại DNN khác nhau, bao gồm mạng thần kinh tái phát (RNN), mạng thần kinh tích chập (CNN) và máy biến áp- các mạng dựa trên Các nhà nghiên cứu cũng kiểm tra tác động của các đặc điểm thiết bị khác nhau đến độ chính xác của mạng và xác định một loạt thông số kỹ thuật của thiết bị mục tiêu cho PCM có lớp lót có thể dẫn đến những cải tiến hơn nữa. Không giống như các báo cáo trước đây về thiết bị PCM dành cho điện toán AI, công việc này liên kết kết quả của thiết bị với kết quả cuối cùng của chip điện toán với mạng lưới thần kinh sâu lớn và hữu ích. Tiến sĩ Li giải thích rằng các thiết bị PCM dành cho điện toán trong bộ nhớ rất khó so sánh với các ứng dụng AI nếu chỉ sử dụng các đặc điểm của thiết bị. Nghiên cứu này cung cấp giải pháp cho vấn đề này bằng cách đưa ra điểm chuẩn mở rộng cho các thiết bị PCM trong các mạng khác nhau trong các điều kiện lập bản đồ trọng lượng khác nhau và hướng dẫn tối ưu hóa thiết bị PCM. Bằng cách chứng minh rằng các đặc tính của thiết bị có thể được điều chỉnh liên tục và các đặc điểm này tương quan với nhau, việc tối ưu hóa một cách có hệ thống các thiết bị trở nên khả thi. Bằng cách sử dụng chiến lược tối ưu hóa, các nhà nghiên cứu đã chứng minh rằng họ có thể đạt được độ chính xác cao hơn nhiều cho cả lập trình ngắn hạn và dài hạn. Chúng làm giảm đáng kể tác động của hiện tượng trôi dạt và nhiễu PCM trên mạng lưới thần kinh sâu, cải thiện cả độ chính xác ban đầu và độ chính xác lâu dài. Li chỉ ra: “Các ứng dụng tiềm năng trong công việc của chúng tôi bao gồm tốc độ được cải thiện, giảm năng lượng và giảm chi phí trong xử lý ngôn ngữ, nhận dạng hình ảnh và thậm chí cả các ứng dụng AI rộng hơn, chẳng hạn như ChatGPT”. Kết quả của công việc này là các nhà nghiên cứu hình dung rằng việc tính toán mạng lưới thần kinh lớn sẽ trở nên nhanh hơn, xanh hơn và rẻ hơn. Các giai đoạn tiếp theo trong nghiên cứu của họ bao gồm tối ưu hóa hơn nữa các thiết bị PCM và triển khai chúng trong chip máy tính. Li kết luận: “Định hướng tương lai cho lĩnh vực nghiên cứu này là tạo ra những sản phẩm thực tế mà khách hàng thấy hữu ích”. “Mặc dù hệ thống analog sử dụng các thiết bị analog không hoàn hảo nhưng chúng mang lại những lợi thế đáng kể về tốc độ, công suất và chi phí. Thách thức nằm ở việc xác định các ứng dụng phù hợp và kích hoạt chúng.”
By
Michael
Berger
–
Michael là tác giả của ba cuốn sách của Hiệp hội Hóa học Hoàng gia:
Xã hội Nano: Đẩy mạnh ranh giới của công nghệ,
Công nghệ nano: Tương lai nhỏ bévà
Nanoengineering: Các kỹ năng và công cụ làm cho công nghệ vô hình
Bản quyền ©
Michael
Berger
–
Michael là tác giả của ba cuốn sách của Hiệp hội Hóa học Hoàng gia:
Xã hội Nano: Đẩy mạnh ranh giới của công nghệ,
Công nghệ nano: Tương lai nhỏ bévà
Nanoengineering: Các kỹ năng và công cụ làm cho công nghệ vô hình
Bản quyền ©
công trình nano
Trở thành tác giả khách mời của Spotlight! Tham gia nhóm lớn và đang phát triển của chúng tôi những người đóng góp cho khách. Bạn vừa xuất bản một bài báo khoa học hoặc có những phát triển thú vị khác để chia sẻ với cộng đồng công nghệ nano? Đây là cách xuất bản trên nanowerk.com.
- Phân phối nội dung và PR được hỗ trợ bởi SEO. Được khuếch đại ngay hôm nay.
- Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Khuếch đại kiến thức. Truy cập Tại đây.
- nguồn: https://www.nanowerk.com/spotlight/spotid=62821.php
- :là
- 1
- 10
- 7
- 8
- 9
- a
- Có khả năng
- chính xác
- Đạt được
- ngang qua
- thêm vào
- địa chỉ
- tiến bộ
- lợi thế
- ảnh hưởng đến
- Sau
- AI
- Cho phép
- Mặc dù
- đàn bà gan dạ
- và
- Một
- các ứng dụng
- Nộp đơn
- LÀ
- AS
- Liên kết
- At
- tác giả
- dựa
- BE
- trở nên
- trở thành
- được
- BEST
- Hơn
- giữa
- Sách
- thúc đẩy
- ranh giới
- rộng hơn
- by
- CAN
- trường hợp
- Trung tâm
- thách thức
- thách thức
- thay đổi
- thay đổi
- đặc điểm
- ChatGPT
- rẻ hơn
- hóa học
- Snacks
- Nhấp chuột
- đồng nghiệp
- cộng đồng
- so sánh
- tính toán
- máy tính
- máy tính
- điều kiện
- Kết nối
- tiêu thụ
- liên tục
- liên tục
- tương quan
- Phí Tổn
- tạo ra
- khách hàng
- dữ liệu
- bộ dữ liệu
- Ngày
- sâu
- mạng lưới thần kinh sâu
- chứng minh
- Xác định
- phát triển
- sai lệch
- thiết bị
- Thiết bị (Devices)
- khác nhau
- khó khăn
- hướng
- phát hiện
- e
- hiệu ứng
- điện tử
- mới nổi
- Kỹ thuật khẩn cấp
- cho phép
- kích hoạt
- cho phép
- tăng cường
- lôi
- Ether (ETH)
- đánh giá
- Ngay cả
- thú vị
- triển lãm
- Giải thích
- Giải thích
- mở rộng
- các yếu tố
- xa
- nhanh hơn
- lĩnh vực
- Tìm kiếm
- tìm thấy
- Tên
- Trong
- tìm thấy
- từ
- chức năng
- xa hơn
- tương lai
- gif
- tuyệt vời
- rất nhiều
- Nhóm
- Phát triển
- Khách
- hướng dẫn
- Có
- chiều cao
- Cao
- Độ đáng tin của
- Hướng dẫn
- HTTPS
- i
- IBM
- xác định
- xác định
- xác định
- hình ảnh
- Nhận dạng hình ảnh
- Va chạm
- thực hiện
- nâng cao
- cải thiện
- cải tiến
- cải thiện
- in
- bao gồm
- Bao gồm
- ban đầu
- giới thiệu
- Điều tra
- các vấn đề
- IT
- tham gia
- jpg
- Ngôn ngữ
- lớn
- lớp
- lớp
- dẫn
- Logo
- dài
- lâu
- Thấp
- thực hiện
- Làm
- nhiều
- lập bản đồ
- vật liệu
- nguyên vật liệu
- Có thể..
- Bộ nhớ
- Michael
- Tên đệm
- hàng triệu
- mô hình
- tháng
- nhiều
- tên
- công nghệ nano
- mạng
- mạng
- Thần kinh
- mạng lưới thần kinh
- mạng thần kinh
- Neurons
- Mới
- tiếp theo
- Tiếng ồn
- of
- cung cấp
- cung cấp
- on
- ONE
- tối ưu hóa
- Tối ưu hóa
- tối ưu hóa
- tối ưu hóa
- Nền tảng khác
- Giấy
- thông số
- đặc biệt
- Đỉnh
- thực hiện
- hiệu suất
- cho phép
- giai đoạn
- PHP
- plato
- Thông tin dữ liệu Plato
- PlatoDữ liệu
- Điểm
- Quan điểm
- điểm
- có thể
- tiềm năng
- quyền lực
- trước
- Trước khi
- Vấn đề
- xử lý
- Sản phẩm
- Giáo sư
- Lập trình
- dự
- Chiếu
- cung cấp
- xuất bản
- công bố
- nhà xuất bản
- Đẩy
- phạm vi
- nhanh chóng
- Đọc
- thực
- công nhận
- giảm
- Giảm
- Báo cáo
- đại diện
- nghiên cứu
- nhà nghiên cứu
- Sức đề kháng
- kết quả
- Kết quả
- hoàng gia
- s
- Thứ hai
- Chia sẻ
- ngắn
- thời gian ngắn
- hiển thị
- có ý nghĩa
- đáng kể
- kỹ năng
- So
- cho đến nay
- Xã hội
- giải pháp
- chuyên nghành
- thông số kỹ thuật
- tốc độ
- Spotlight
- giai đoạn
- Tiêu chuẩn
- Tiểu bang
- Bang
- lưu trữ
- cửa hàng
- Chiến lược
- sức mạnh
- cấu trúc
- Học tập
- như vậy
- phù hợp
- chuyển
- hệ thống
- hệ thống
- Mục tiêu
- nhóm
- Công nghệ
- Kiểm tra
- việc này
- Sản phẩm
- Tương lai
- cung cấp their dịch
- Them
- Kia là
- số ba
- Ties
- thời gian
- Yêu sách
- đến
- bên nhau
- công cụ
- loại
- Cuối cùng
- Dưới
- trường đại học
- Cập nhật
- URL
- sử dụng
- Quý báu
- Các giá trị
- nhiều
- khác nhau
- Xem
- Đường..
- trọng lượng
- TỐT
- cái nào
- trong khi
- CHÚNG TÔI LÀ
- sẽ
- với
- ở trong
- không có
- Công việc
- đang làm việc
- viết
- trên màn hình
- zephyrnet
Thêm từ công trình nano
TESS của NASA khám phá thế giới có kích thước Trái đất thứ hai của hệ hành tinh
Nút nguồn: 1890620
Dấu thời gian: Jan 11, 2023
Các tấm nano 2D có thể điều hướng mới cho phép nhiều ứng dụng bán dẫn, từ điện tử đến quang xúc tác
Nút nguồn: 2011573
Dấu thời gian: Tháng 15, 2023
Tự lắp ráp được hướng dẫn bằng laser cho phép chế tạo chính xác các cuộn siêu nhỏ cho các ứng dụng nâng cao
Nút nguồn: 2534870
Dấu thời gian: Tháng Tư 4, 2024
Các nhà nghiên cứu kiểm soát các phân tử riêng lẻ để cảm biến chính xác
Nút nguồn: 2139741
Dấu thời gian: Tháng Sáu 19, 2023
Các trạng thái liên kết lai trong chuỗi liên tục trong các siêu giao diện terahertz
Nút nguồn: 2108656
Dấu thời gian: 26 Tháng Năm, 2023
Xếp chồng thứ tự và biến dạng giúp tăng cường tạo sóng hài bậc hai với bộ song song 2D Janus
Nút nguồn: 2292508
Dấu thời gian: Tháng Chín 26, 2023
Kỹ thuật hình ảnh tiên tiến làm sáng tỏ cách các chuỗi DNA xếp chồng lên nhau
Nút nguồn: 2224943
Dấu thời gian: Tháng Tám 17, 2023
Quan sát chuyển động kết hợp của các electron bằng đồng hồ bấm giờ atto giây
Nút nguồn: 2276425
Dấu thời gian: Tháng Chín 16, 2023
Loại ma sát mới được phát hiện trong các hệ thống phối tử-protein
Nút nguồn: 2042093
Dấu thời gian: Tháng 31, 2023
Lộ trình lắng đọng lớp nguyên tử tới màng mỏng van der Waals Te cấp điện tử có thể mở rộng
Nút nguồn: 2277974
Dấu thời gian: Tháng Chín 18, 2023