參考消息網(wǎng)11月6日?qǐng)?bào)道 據(jù)美國(guó)趣味科學(xué)網(wǎng)站11月2日?qǐng)?bào)道，科研人員開發(fā)出一種新型存儲(chǔ)單元，它既能存儲(chǔ)信息，又能進(jìn)行高速、高效的運(yùn)算。

　　科研團(tuán)隊(duì)在10月23日一期的英國(guó)《自然-光子學(xué)》雜志上發(fā)文稱，這種存儲(chǔ)單元允許用戶在存儲(chǔ)陣列中進(jìn)行高速運(yùn)算leyucom樂魚官網(wǎng)。更快的處理速度和低能耗有助于擴(kuò)大人工智能(AI)系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的規(guī)模。

　　論文作者之一、美國(guó)匹茲堡大學(xué)電氣和計(jì)算機(jī)工程師內(nèi)森·揚(yáng)布拉德說：“擴(kuò)大數(shù)據(jù)中心或者運(yùn)算農(nóng)場(chǎng)，需要投入大量電力和能源。這些設(shè)施有成千上萬個(gè)圖形處理器(GPU)在同時(shí)運(yùn)行。而之前的解決方案不一定著眼于提高效率，只是去采購(gòu)越來越多GPU，消耗越來越多電力。所以，如果光學(xué)能夠解決一些同樣的問題，而且以更有效、更快速的方式解決問題，那么我們就有望獲得低功耗、高通量的機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)?！?/p>

　　新型存儲(chǔ)單元利用磁場(chǎng)引導(dǎo)外來的光信號(hào)沿順時(shí)針或者逆時(shí)針方向穿過一個(gè)環(huán)形諧振器(諧振器可以增強(qiáng)特定波長(zhǎng)光線的強(qiáng)度)，再進(jìn)入兩個(gè)輸出端口中的一個(gè)。根據(jù)每個(gè)輸出端口的光強(qiáng)度，存儲(chǔ)單元可以賦值0和1之間的一個(gè)數(shù)字，或者0和-1之間的一個(gè)數(shù)字。傳統(tǒng)的存儲(chǔ)單元只能給每個(gè)比特賦值0或者1，而新型存儲(chǔ)單元能夠賦以多個(gè)非整數(shù)值，每個(gè)存儲(chǔ)單元最多可以存儲(chǔ)3.5比特信息。

　　揚(yáng)布拉德表示，沿逆時(shí)針和順時(shí)針方向運(yùn)行的光信號(hào)類似于“兩個(gè)在田徑場(chǎng)上朝著相反方向奔跑的人”，“總有一個(gè)人迎著風(fēng)，一個(gè)人背著風(fēng)，總有一個(gè)人跑得比另一個(gè)人更快”。他接著說道：“你相當(dāng)于在比較這兩個(gè)人在田徑場(chǎng)上的跑步速度，這就使你基本上可以進(jìn)行正數(shù)和負(fù)數(shù)編碼?！?/p>

　　圍繞環(huán)形諧振器的“跑步比賽”所產(chǎn)生的數(shù)值，可以用來加強(qiáng)或減弱人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中不同節(jié)點(diǎn)之間的連接(人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是以類似人腦的方式處理數(shù)據(jù)的機(jī)器學(xué)習(xí)算法)。揚(yáng)布拉德表示，舉例來講，這些數(shù)據(jù)可以幫助人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識(shí)別圖像中的物體。

　　傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)需要在中央處理器(CPU)進(jìn)行運(yùn)算，然后把結(jié)果發(fā)送給存儲(chǔ)器。與之不同的是，新型存儲(chǔ)單元可以在存儲(chǔ)陣列內(nèi)部進(jìn)行高速運(yùn)算leyucom樂魚官網(wǎng)。揚(yáng)布拉德表示，在存儲(chǔ)器內(nèi)進(jìn)行運(yùn)算(存內(nèi)計(jì)算)對(duì)于AI等需要快速處理大量數(shù)據(jù)的系統(tǒng)尤其有用。

　　科研團(tuán)隊(duì)還展示了這種新型磁光存儲(chǔ)單元的耐用性。其論文指出，科研團(tuán)隊(duì)在新型存儲(chǔ)單元上運(yùn)行了超過20億次擦寫循環(huán)，沒有觀察到任何性能下降的跡象，這一耐擦寫性能高達(dá)傳統(tǒng)光存儲(chǔ)技術(shù)的1000倍。揚(yáng)布拉德介紹說，普通閃存的擦寫周期在1萬次和10萬次之間。

　　揚(yáng)布拉德表示，這項(xiàng)技術(shù)將最終幫助我們減少AI系統(tǒng)的耗電量。（編譯/劉子彥）

　　揚(yáng)布拉德在其位于美國(guó)匹茲堡大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室中操作儀器(揚(yáng)布拉德光子學(xué)實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)站)