静态随机存储器(基于静态随机存储器(SRAM)的存算电路设计 - 主讲回顾)

ntechnologytr778 2024-01-14 阅读:8 评论:0
大家好,今天给大家分享静态随机存储器,一起来看看吧。第一个是要支持更高precision,对于整个senseing margin来说,呈现指数级的减少,对电路来说会更复杂。第二个是在有着不同的area、cell variation和accu...

大家好,今天给大家分享静态随机存储器,一起来看看吧。

第一个是要支持更高precision,对于整个senseing margin来说,呈现指数级的减少,对电路来说会更复杂。

第二个是在有着不同的area、cell variation和accuracy之间的trade off。第三部分是在执行high precision计算任务过程中,电路实现的成本,包括面积和功耗的代价,也呈现了整体的增长趋势。

为了解决这部分挑战,我们采用了局部计算单元的方式,将原本所有多值都在Analog domain中去计算,这样对于ADC的要求,或者是低bit量化电路的要求非常高。如果将它拆开,可以利用数字电路在执行时的移位以及加法部分的高效特点,同时使得这部分也具有了高精度的扩展性的特色。

我们提出Weight-bitwise MAC的操作,大家有可能会疑问Readout部分的电路,它还是在模拟域实现,如果有计算误差,是否会被数字电路所放大?这部分也有很多相关的校正电路和逻辑在里面。

三、基于存算一体的AI芯片的发展和趋势

最后针对存算一体的AI芯片做总结和发展的预测。我们统计了近几年ISSCC相关的工作,可以看到整个存算,尤其是SRAM,不管是macro level还是processor level的工作都越来越多,所支持的计算类型也越来越复杂,跟产业化的结合也越来越近。

以品质因素的发展来作为驱动,相关的参考文献都有列出,从近几年比较有代表性的工作,可以看到在支持的运算精度上,从早期的logic到BNN再到Multibit MAC;运算类型也有各种各样的类别,包括数字、模拟,模拟又可以细分为电流电荷或时域频域等等。

总的来看,SRAM存算的最大好处是工业成熟度,毫无疑问是最成熟的,它跟CMOS工艺完全匹配,同时操作速度更快,使得它更适合用于高性能、高精度以及中大算力需求的场景当中,包括智能驾驶、等一些场景。当然它也有一些劣势,包括存储密度低、设计复杂度相对较高等。

四、总结

最后,做下简单的总结。我觉得目前整个AI芯片的发展趋势大部分停留在GPU、ASIC、NPU的发展阶段,还是以冯诺依曼架构为主。但是最近这一两年有非常多的新型的架构,不管是近存,还是存内的存算一体架构的设计和研究,这部分的开发难度是要更高的,也会涉及到不同学科之间的交叉,包括算法、体系架构、编译器以及底层电路和器件的优化、协同合作。整体来看,需要产业界和学术界共同进步,来促进存算一体能够早日实现在各种实际任务上的性能优势。以上是我今天的讲解,谢谢大家。

以上就是静态随机存储器的内容分享,希望对大家有用。

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