明尼苏达大学双城分校的工程商酌职员开垦出一种前辈的硬件筑设，可将人为智能（AI）盘算行使中的能耗起码消重 1000 倍。这项商酌揭晓正在《天然》杂志出书的同业评审科学杂志《npj 尽头规盘算》上。商酌职员具有该筑设所用技能的多项专利。

　　跟着人为智能行使需求的一向伸长，商酌职员连续正在商酌奈何正在维系高本能和低本钱的同时，创筑更节能的流程。平凡，机械某人为智能流程正在逻辑（编造内收拾新闻的地方）和内存（存储数据的地方）之间传输数据，必要泯灭大方的电力和能源。

　　明尼苏达大学科学与工程学院的一个商酌幼组出现了一种新形式，正在这种形式下，数据长期不会脱节内存，这种形式被称为盘算随机存取内存（CRAM）。

　　明尼苏达大学电气与盘算机工程系博士后商酌员、论文第一作家吕杨说：这项就业是 CRAM 的初度尝试演示，数据能够齐全正在内存阵列内收拾，而无需脱节盘算机存储新闻的网格。

　　国际能源机构（IEA）揭橥了一份环球能源运用预测预测设备，人为智能的能源泯灭不妨翻一番，从 2022 年的 460 太瓦时（TWh）增至 2026 年的 1,000 太瓦时（TWh）。这大致相当于日本世界的耗电量。

　　据新论文的作家称，基于 CRAM 的机械练习推理加快器揣摸可完成 1000 次的矫正。另一个例子显示，与古板技巧比拟，可节流 2500 和 1700 倍的能源。

　　这项商酌仍然有20多年的史籍了设备。该论文的资深作家、明尼苏达大学麦克奈特特聘教养兼电气与盘算机工程系罗伯特-F-哈特曼讲座教养王筑平说：20年前，咱们最初提出的将存储单位直接用于盘算的观念被以为是猖狂的。

　　自2003年以后，咱们的学生团队一向进展强壮，明尼苏达大学也筑树了一支真正跨学科的老师团队，从物理学、质料科学与工程、盘算机科学与工程，到筑模和基准测试，再到硬件创筑，咱们都获得了踊跃的成绩，现正在咱们仍然说明，这种技能是可行的，并已计算好将其行使到技能中。

　　磁地道结 (MTJs) 是一种纳米机合器件，用于矫正硬盘驱动器、传感器和其他微电子编造，搜罗磁随机存取存储器 (MRAM)，MRAM 已被用于微节造器和智能腕表等嵌入式编造。

　　CRAM 体例机合完成了真正的内存盘算，打垮了古板冯-诺依曼体例机合中动作瓶颈的盘算与内存之间的壁垒，古板冯-诺依曼体例机合是存储轨范盘算机的表面安排，险些是全豹当代盘算机的基本。

　　动作一种能效极高的基于数字的内存盘算基板，CRAM 尽头活泼，能够正在内存阵列的任何名望实行盘算。以是，咱们能够从新设备 CRAM，使其最适应各式人为智能算法的本能需求，盘算架构专家、论文配合作家、明尼苏达大学电气与盘算机工程系副教养 Ulya Karpuzcu 说。与当今人为智能编造的古板修筑模块比拟，它特别节能设备。

　　CRAM 直接正在内存单位内施行盘算，有用运用了阵列机合，无需实行迂缓而耗能的数据传输。最高效的短期随机存取存储器（RAM）筑设运用四五个晶体管来编码一个 1 或 0设备，而 MTJ（一种自旋电子筑设）只需很少的能量就能完成一致的效力，速率更疾设备，况且能适当恶毒的境遇。自旋电子器件运用电子的自旋而不是电荷来存储数据，为古板的晶体管芯片供应了更高效的替换计划。

　　目前，该团队已安放与搜罗明尼苏达州正在内的半导体行业率领者互帮，供应大范畴的演示和临蓐硬件，以饱感人为智能效力。

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