Re: [情报] 类比电脑的未来可能性?

楼主: jason90814 (yellowjason)   2022-07-08 20:44:46
小弟学店大学生
刚好上学年在这个领域有些研究可以来跟大家分享一下
原po说的类比电脑,精确一点应该说是用类比 CIM (compute in memory) 来加速神经网络
运算
主要处理的问题就是原po提到的矩阵乘法,尤其是对 CNN 的模型特别有帮助
矩阵乘法再拆细一点其实就是疯狂算内积,而这也是 CIM 真正有加速的地方
要算内积就要把很多数字加起来,类比 CIM 简单来说就是把一条 BL 上所有的 cell 同时
打开,再看你要用啥方法判读上面接几个1,我自己印象比较深刻的做法有两个:
1. 用 ReRAM 或 MRAM 这类很潮的内存把0、1换成电阻值,接着在 BL 上挂电压源,将流
出的电流接进 ADC 就可以换成数字
2. 在 SRAM cell 上加电容,每个 cell 都透过电容接到 BL 上,因此 BL 会被特定数目的
电容连到 VDD;被特定数目电容连到 GND,接着再把 BL 的分压用 ADC 换成数字
若单看加法的部分的确是比数位暴力 adder tree 还要快又省 power,但麻烦的就是后面的
ADC ,吃 power 还会降低精准度,而精确度重不重要就真的是看使用环境
因此数位类比看来看去其实平分秋色,类比也没有啥永远都赢数位的优点,反而非理想效应
多人家一卡车
而且许多 CIM 都只专注在矩阵乘法这一块,其实整个系统的 data flow 设计的好不好影响
更多
如果有兴趣的话清大有个教授有在做类比 CIM,台积电也有蛮多数位 CIM 的设计,论文都
蛮好找的也算浅显易懂,平常当作休闲科普也是挺不错的~

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