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工程师创建原型计算机上的单芯片

电脑已经缩小到智能手机的大小,但工程师们最想要的计算机的功能塞进,可以在任何地方安装了一个单芯片上。

A photo collage of a computer chip getting smaller

手机赌博赌场领导的团队想出了如何多的整个计算机的功能打包到单一芯片上。 | pexels /jéshoots和drea沙利文

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但为什么停在那里,问斯坦福领导的工程师组成的国际团队。为什么不建立一个完整的计算机到一个单一的芯片?它可能有处理电路,存储器存储和电源来执行给定的任务,诸如在作物的行测量湿度。配备了机器学习算法,该芯片可以使在现场决定,比如什么时候水。并与无线技术它可以在互联网上发送和接收数据。

工程师称之为无处不在的这个视觉计算一切的互联网。但要实现这一目标,他们将需要开发一类新的芯片作为其基础。

研究人员将推出样机这样的计算机上的单芯片二月19日在 国际固态电路研讨会 在旧金山。原型的数据处理和存储电路使用小于第十一样多电为任何可比的电子装置,然而,尽管其大小它被设计成执行许多先进的计算技艺。

“这是工程师们,”说 subhasish米特拉,电气工程教授,谁在芯片上工作的计算机科学。 “我们创造出一个比其各部分的总和。”

Mitra和 火盛黄宜弘,电气工程教授,曾与来自科学家 抖音 小视频能挣钱吗 在法国格勒诺布尔,设计该芯片的未来。

新的内存是关键

原型是围绕一个新的数据存储技术,称为RRAM(电阻式随机存取存储器),其具有用于该新类的芯片基本特征内置:存储密度将更多数据到比其他形式的存储器空间较少;能量效率,不会负担过有限电源;并能够保留数据,当芯片进入休眠状态,因为它是专门做的节能策略。

RRAM还有另一个重要的优势。工程师可以直接建立RRAM顶上的处理电路的数据存储和计算集成到单个芯片中。手机赌博赌场的研究人员 首创这一概念 的汇聚存储器和处理到一个芯片中,因为它的速度更快和更多的能量比单独的芯片之间传递数据来回是今天的情况下有效。法国队在CEA-LETI负责接枝RRAM到硅处理器。

为了提高RRAM的存储容量,斯坦福组提出了一些改变。一个是要增加多少信息的每个存储单元,称为小区,可以容纳。存储器装置通常包括可以存储或者是0或1的细胞。研究人员想出了一个办法收拾五个值到每个存储单元,而不仅仅是两个标准的选择。

第二增强提高RRAM的耐力。想想从一个芯片的点数据存储:数据连续写入到芯片的存储单元,就可以成为耗尽,数据加扰和导致错误。研究人员开发了一种算法,以防止这样的疲惫。他们测试了他们的原型的耐力和发现,它应该有一个10年的寿命。

米特拉表示,球队的计算机科学家和电气工程师一起工作,整合的原型,这是目前关于铅笔橡皮的直径许多软件和硬件技术。尽管这是对未来的过大,一切应用互联网,即使是现在,该原型结合了存储和处理的方式可以纳入在智能手机和其他移动设备中的芯片。芯片制造商已经表示在这种新的架构,这是斯坦福领导的团队的目标之一的兴趣。米特拉说,所获得的经验制造一个代芯片燃料的努力,使下一次迭代更小,更快,更便宜和有效。

“的 systemx联盟 已经允许的边缘AI申请手机赌博赌场和CEA-LETI之间有很大的合作,覆盖电路架构,电路设计,到先进的技术,”伊曼纽尔sabonnadière,法国研究机构的首席执行官。

美国国防部高级研究计划局,斯坦福systemx联盟,美国国家科学基金会,半导体研究公司和卓越的卡诺椅子CEA-LETI支持这项研究。

其他斯坦福团队成员包括 玛丽wootters,计算机科学与手机赌博赌场电气工程助理教授;研究生托尼武,罗伯特雷德威,安德鲁巴托罗,威廉黄某,郑某seungbin,海通利和pulkit坦登;和科学家平Q值。乐。其他队员都伊迪丝beigne,酶联免疫吸附vianello,帕斯卡vivet和CEA-LETI的艾蒂安·诺瓦克,并在新加坡南洋理工大学的穆罕默德·萨布里已属。