Recherche de Samsung Electronics sur la fabrication de semi-conducteurs d'IA de nouvelle génération avec technologie MRAM publiée dans `` Nature ''
Samsung Electronics, un leader mondial de la technologie avancée des semi-conducteurs, a annoncé aujourd'hui sa démonstration de la première informatique en mémoire du monde basée sur MRAM (mémoire d'accès aléatoire magnétoressive).Le document sur cette innovation a été publié en ligne par Nature le 12 janvier (GMT) et devrait être publié dans la prochaine édition imprimée de Nature.Intitulé «Un éventail croisé de dispositifs de mémoire magnétoresistive pour l'informatique en mémoire», cet article présente le leadership de la technologie de la mémoire de Samsung et ses efforts pour fusionner la mémoire et les semi-conducteurs système pour les puces d'intelligence artificielle de nouvelle génération (IA).
The research was led by Samsung Advanced Institute of Technology (SAIT) in close collaboration with Samsung Electronics Foundry Business and Semiconductor R&D Center.Le premier auteur du journal, Dr.Seungchul Jung, chercheur d'état-major chez SAIT, et les auteurs de co-corresponding Dr.Donhee Ham, boursier de SAIT et professeur de l'Université Harvard et Dr..Sang Joon Kim, vice-président de la technologie de SAIT, a dirigé la recherche.
Dans l'architecture informatique standard, les données sont stockées dans les puces mémoire et le calcul des données est exécuté dans des puces de processeur distinctes.
En revanche, l'informatique en mémoire est un nouveau paradigme informatique qui cherche à effectuer à la fois le stockage de données et l'informatique dans un réseau de mémoire.Étant donné que ce schéma peut traiter une grande quantité de données stockées dans le réseau de mémoire elle-même sans avoir à déplacer les données, et aussi parce que le traitement des données dans le réseau de mémoire est exécuté de manière très parallèle, la consommation d'énergie est considérablement réduite.L'informatique en mémoire est ainsi devenue l'une des technologies prometteuses pour réaliser des puces à semi-conducteur de la nouvelle génération de la nouvelle génération.
Pour cette raison, la recherche sur l'informatique en mémoire a été intensément poursuivie dans le monde entier.Les souvenirs non volatils, en particulier RRAM (mémoire d'accès aléatoire résistive) et Pram (mémoire d'accès aléatoire à changement de phase), ont été activement utilisés pour démontrer l'informatique en mémoire.En revanche, il a jusqu'à présent été difficile d'utiliser le mram - un autre type de mémoire non volatile - pour l'informatique en mémoire malgré les mérites du MRAM tels que la vitesse d'opération, l'endurance et la production à grande échelle.Cette difficulté découle de la faible résistance du MRAM, en raison duquel MRAM ne peut pas profiter de l'avantage de réduction de puissance lorsqu'il est utilisé dans l'architecture informatique en mémoire standard.
(De gauche) Dr.Donhee Ham, boursier de SAIT et professeur de l'Université Harvard, Dr..Seungchul Jung, chercheur d'état-major chez SAIT et DR.Sang Joon Kim, vice-président de la technologie chez SAIT
Les chercheurs de Samsung Electronics ont fourni une solution à ce problème par une innovation architecturale.Concrètement, ils ont réussi à développer une puce de tableau MRAM qui démontre l'informatique en mémoire, en remplaçant l'architecture de calcul en mémoire de «somme actuelle» standard par une nouvelle architecture informatique en mémoire, qui résout le problèmede petites résistances de dispositifs mamam individuels.
L'équipe de recherche de Samsung a ensuite testé les performances de cette puce informatique en mémoire MRAM en l'exécutant pour effectuer l'informatique de l'IA.La puce a atteint une précision de 98% en classification des chiffres manuscrits et une précision de 93% dans la détection des visages à partir de scènes.
En inaugurant le mram ─ La mémoire qui a déjà atteint une production à l'échelle commerciale intégrée dans la fabrication de semi-conducteurs système - dans le domaine de l'informatique en mémoire, ce travail étend la frontière des technologies de puce AI à faible puissance de nouvelle génération.
Les chercheurs ont également suggéré que non seulement cette nouvelle puce MRAM peut être utilisée pour l'informatique en mémoire, mais qu'elle peut également servir de plate-forme pour télécharger des réseaux neuronaux biologiques.C'est le long de la ligne de la vision électronique neuromorphique que les chercheurs de Samsung ont récemment présenté dans un article de perspective publié dans le numéro de septembre 2021 de la revue Nature Electronics.
"L'informatique en mémoire attire la similitude avec le cerveau dans le sens où dans le cerveau, l'informatique se produit également dans le réseau de souvenirs biologiques ou de synapses, les points où les neurones se touchent", a déclaré le Dr.Seungchul Jung, le premier auteur du journal.«En fait, bien que l'informatique effectuée par notre réseau MRAM ait pour l'instant un objectif différent de l'informatique effectuée par le cerveau, un tel réseau de mémoire à l'état solide peut à l'avenir être utilisé comme une plate-forme pour imiter le cerveau en modélisant la synapse du cerveauconnectivité."
Comme l'a souligné ce travail, en s'appuyant sur sa technologie de mémoire principale et en la fusionnant avec la technologie System Semiconductor, Samsung prévoit de continuer à étendre son leadership dans le calcul de nouvelle génération et les semi-conducteurs d'IA.
