达摩院研发芯片突破计算机旧架构取得突破

据悉,达摩院成功研发新型架构芯片。该芯片是全球首款基于DRAM的3D键合堆叠存算一体AI芯片,可突破冯·诺依曼架构的性能瓶颈,满足人工智能等场景对高带宽、高容量内存和极致算力的需求。在特定AI场景中,该芯片性能提升10倍以上,能效比提升高达300倍。


达摩院研发的存算一体芯片集成了多个创新型技术,是全球首款使用混合键合3D堆叠技术实现存算一体的芯片。该芯片内存单元采用异质集成嵌入式DRAM(SeDRAM),拥有超大带宽、超大容量等特点;计算单元方面,达摩院研发设计了流式的定制化加速器架构,对推荐系统进行“端到端”的加速,包括匹配、粗排序、神经网络计算、细排序等任务。


得益于整体架构的创新,该芯片同时实现了高性能和低系统功耗。在实际推荐系统应用中,相比传统CPU计算系统,存算一体芯片的性能提升10倍以上,能效提升超过300倍。该技术的研究成果已被芯片领域顶级会议ISSCC 2022收录,未来可应用于VR/AR、无人驾驶、天文数据计算、遥感影像数据分析等场景。


在摩尔定律逐渐放缓的背景下,存算一体成为解决计算机性能瓶颈的关键技术。存算一体芯片类似人脑,将数据存储单元和计算单元融合,可大幅减少数据搬运,从而极大地提高计算并行度和能效。这一技术早在上世纪90年代就被提出,但受限于技术的复杂度、高昂的设计成本以及应用场景的匮乏,过去几十年,业界对存算一体芯片的研究进展缓慢。


达摩院计算技术实验室科学家郑宏忠表示:“存算一体是颠覆性的芯片技术,它天然拥有高性能、高带宽和高能效的优势,可以从底层架构上解决后摩尔定律时代的芯片性能和能耗问题,达摩院研发的芯片将这一技术与场景紧密结合,实现了内存、计算以及算法应用的完美融合。”


这一突破,相信在不久的未来,达摩院研发的新型架构芯片将会被国际接受并广泛使用,以人工智能,计算机,无人驾驶的形态出现在我们的生活领域当中。