In-memory computing is een snel opkomend fenomeen dat data-intensieve ai-workloads energiezuiniger moet gaan maken. Hiervoor worden bepaalde taken in het geheugen uitgevoerd om zo bandbreedte en processortijd te besparen. De technologie is al getest met de meeste beschikbare typen non-volatiel geheugen en in dram. Ook heeft Alibaba eind 2021 een ram-chip met in-memory processing ontwikkeld.
Magnetoresistive random access memory of mram voldoet aan veel van de wenselijke eigenschappen voor in-memory processing zoals snelheid, duurzaamheid, non-volatiliteit en mogelijkheid tot relatief goedkope massaproductie. Toch was mram voorheen niet geschikt vanwege de lage interne weerstand. Hierdoor is er weinig ruimte voor een reductie in energieverbruik, wat juist een van de grote voordelen moet zijn.
Onderzoekers van Samsung zeggen nu succesvol in-memory computing op mram te hebben verwerkelijkt. Hiervoor wordt een array van 64 bij 64 cellen gebruikt. Het probleem van de lage weerstand wordt overkomen door een architectuur die gebruik maakt van optellende weerstanden voor analoge vermenigvuldiging- en opteloperaties. De mram-cellen en de benodigde uitleescircuits zijn geproduceerd op een 28 nanometer cmos-transistor-proces.
Dat schrijven de drie wetenschappers in de paper "A crossbar array of magnetoresistive memory devices for in-memory computing" die op 12 januari gepubliceerd is door Nature. Het team van het Samsung Advanced Institute of Technology(SAIT) heeft in samenwerking met Samsung's Electronics Foundry Business and Semiconductor R&D Center de nieuwe oplossing getest. De ai-prestaties zagen er veelbelovend uit, met een accuraatheid van 98 procent in het herkennen van handgeschreven cijfers. De nauwkeurigheid voor gezichtsherkenning ligt op 93 procent.
Samsung wil deze technologie verder onderzoeken met als doel het leiderschap in geheugentechnologie en processorontwikkeling te behalen. Het is nog niet mogelijk in te schatten of en waneer in-memory computing naar consumentelektronica zoals pc's, tablets en smartphones komt.
Naast in-memory processing kan deze mram-oplossing volgens de experts ook gebruikt worden als platform voor neurale netwerken, wat als volgt wordt toegelicht: "In-memory computing heeft overeenkomsten met de hersenen in die zin dat in het brein berekingen ook plaatsvinden in het netwerk van biologisch geheugen, of synapsen, de punten waar neuronen elkaar raken."
Bron: Tom's Hardware
